Шина (компютри)
From Wikipedia, the free encyclopedia
Шина (на английски: computer bus) в компютърната техника е термин, използван в смисъл на компютърна шина или в смисъл на мрежа с топология тип „шина“. Компютърна шина и мрежа с топология тип „шина“ са две съвсем различни неща. Шината, в смисъл на компютърна шина, е основна част от архитектурата на хардуера на компютъра. Шината, в смисъл на топология на мрежа, е част от архитектурата на мрежата. Основно свойство на шината, и в двата смисъла, е че шината е обща среда (common media) за обмен на данни. Общата комуникационна среда изисква предавателят да поддържа трето, високоимпедансно състояние (изключено състояние) и приемникът да разпознава високоимпедансно състояние, т.е. липса на сигнал. Достъпът до общата среда е мултиплексиран по време (time division multiplexed).
- Вижте пояснителната страница за други значения на Шина.
Мултиплексирането на достъпа при мрежите с топология тип „шина“ се базира на откриване на конфликти (дали две устройства не предават едновременно). При откриване на конфликт устройството, включено в мрежата с шинна топология, повтаря опита за предаване след произволен период от време. Пример за мрежа с шинна топология е ранният Ethernet,[1] където шината е коаксиален кабел и управлението на конфликтите е част от протокола CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection).[2] За сравнение, за управление на конфликтите в радио (wireless) мрежите се използва протоколът CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance). С цел да се намалят конфликтите в мрежата, през 1987 г. DEC въвежда топология тип разкъсана звезда (tiered star) в Ethernet мрежите, като част от Phase IV и PHASE IV+ от разработката на DECnet, и оттогава топология тип „шина“ не се използва.
Мултиплексирането на достъпа по време при компютърните шини се базира на арбитраж на приоритетите в съответствие с определена дисциплина (ротация, фиксирани приоритети и т.н.). Първата универсална компютърна шина Unibus е изобретена от Alan Kotok и Gordon Bell и е използвана в миникомпютрите PDP-11 на DEC.[3] Към 1965 г. идеята за единна шина не е нова. През 1947 г., в спецификацията на Whirlwind I Роберт Еверет (Robert Everett) и Франсис Суейн (Francis Swain) описват архитектура с единна шина, към която са свързани всички елементи (Еверет и Суейн имат предвид устройствата на компютъра - програмен брояч, аритметично устройство, памет и т.н., виж Figure 46. System Block Diagram) през буферни лампи (GT - gate tubes).[4] Функционално, шината на Whirlwind I е силно ограничена и включва само информационната част за изпълнение на запис и четене на данни от елементите. Тъй като компютрите Whirlwind I и II са прототипи на IBM SAGE, предназначен за противовъздушната отбрана на САЩ, идеята за единна шина може да се проследи до daisy-chain връзката на селекторните канали на IBM System 360.[5]