允許加入新的插卡。

    允許從內(nèi)存總線輸入和輸出數(shù)據(jù)。

    允許在插卡之間傳輸數(shù)據(jù)。

 

    主機(jī)I/O總線并不是處于設(shè)備與系統(tǒng)內(nèi)存總線間的僅有的中介物，在主機(jī)I/O總線和系統(tǒng)內(nèi)存總線之間還存在著橋控制器芯片，該芯片負(fù)責(zé)在兩總線之間交換數(shù)據(jù)。圖2 - 3顯示了帶有4個(gè)I/O 插卡的主機(jī)I/O總線，這4個(gè)I/O插卡都通過橋控制器芯片與系統(tǒng)內(nèi)存總線相連。

    主機(jī)I/O總線是在內(nèi)存和外設(shè)之間傳送數(shù)據(jù)的運(yùn)輸工具。工業(yè)上提供了許多不同的外設(shè)，包括視頻顯示器、聲卡、打印機(jī)、掃描儀及存儲(chǔ)設(shè)備等。如果把系統(tǒng)C P U比作跑車之引擎，那么主機(jī)I/O總線就類似于跑車的傳動(dòng)裝置，把引擎的原動(dòng)力傳給車輪，并驅(qū)動(dòng)車輪前進(jìn)。許多數(shù)據(jù)處理應(yīng)用要求大量的數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)設(shè)備之間傳輸。如果一個(gè)系統(tǒng)不能有效地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在主機(jī)I/O總線和內(nèi)存總線之間的傳輸，那么，這個(gè)系統(tǒng)在數(shù)據(jù)處理負(fù)擔(dān)增加時(shí)就不能提供適合的性能。 

    有時(shí)，擴(kuò)展槽的數(shù)量是有限的，為了有更多的擴(kuò)展槽可利用，可以另加橋接控制器，并如圖2 - 5那樣把這些另加的主機(jī)I/O總線連到一起。無論什么時(shí)候召開商業(yè)新聞發(fā)布會(huì)，只要有主機(jī)I/O總線技術(shù)的新信息，都有充足的理由引起各方面的關(guān)注。因?yàn)楫?dāng)主機(jī)I/O總線技術(shù)發(fā)生變化時(shí)，許多與之相關(guān)的現(xiàn)存技術(shù)都會(huì)處于生死存亡的關(guān)頭，它將波及包括系統(tǒng)公司、適配器插卡制造商、CPU公司、軟件公司、芯片制造商以及很多重要的I T機(jī)構(gòu)。在P C行業(yè)，用戶不得不區(qū)分ISA、微路徑、EISA、PCI總線的優(yōu)劣，還經(jīng)常把錢錯(cuò)花在已經(jīng)過時(shí)的服務(wù)器I/O總線上。以下是一些I/O總線技術(shù)的簡(jiǎn)要概述。

1.PCI 

    現(xiàn)在大多數(shù)服務(wù)器系統(tǒng)都有內(nèi)存總線設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)能提供數(shù)據(jù)在主機(jī)I/O總線上的有效傳輸。雖然有幾種主機(jī)I/O總線技術(shù)存在于廣泛不同的系統(tǒng)上，但由于外設(shè)部件互聯(lián)總線PCI總線在成本和性能上所具有的超群優(yōu)勢(shì)，使它正成為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。PC機(jī)使用的PCI卡數(shù)量相對(duì)較大，且制造的產(chǎn)量很大，導(dǎo)致P C I組件的整體價(jià)格比其他服務(wù)器總線技術(shù)更低。所以，為了具有競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格，大部分系統(tǒng)公司都已經(jīng)采用PCI技術(shù)。已經(jīng)證明，PCI的性能超過許多不同目的應(yīng)用的需求，這包括存儲(chǔ)及I/O密集型應(yīng)用。

    幾年前，Intel公司就已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，如果要保持他們的競(jìng)爭(zhēng)力，就必須要在x86系列處理器中提供更好的I/O能力。然而，一方面，要保持與已有的PC總線技術(shù)的兼容，另一方面，又要在CPU中提供更高的I / O能力，這給Intel公司提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

    Intel從486芯片系列開始，通過把PCI橋技術(shù)集成到CPU/內(nèi)存芯片集，提供高速I/O總線。其他的總線技術(shù)，如ISA、微路徑、EISA等，可以通過PCI橋控制器接入主機(jī)內(nèi)存總線。 在引入這個(gè)新技術(shù)之后，Intel把PCI的后續(xù)開發(fā)轉(zhuǎn)讓給一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)，PCI專業(yè)組（PCI-SIG）。隨后，許多其他的公司也把PCI當(dāng)作標(biāo)準(zhǔn)接受，并對(duì)它的發(fā)展做出過貢獻(xiàn)。事實(shí)上，PCI已經(jīng)廣泛地被諸如I BMSun和康柏這樣的公司所接受，雖然這些公司都擁有自己的I/O總線技術(shù)。

    在PC系統(tǒng)上，PCI總線的性能很難預(yù)測(cè)，這是因?yàn)镻C系統(tǒng)常常是PCI成分和非PCI成分的混合。盡管混合配置的系統(tǒng)性能毫無疑問受到很大的影響，但也很難估算出使用混合總線技術(shù)的系統(tǒng)性能受到負(fù)面影響的程度。因此，如果不是因?yàn)闆]有適合的PCI卡可以使用，就不要在PCI 系統(tǒng)中使用ISA卡。

注意為了最優(yōu)的性能，避免在你的服務(wù)器中使用ISA適配器。

 

2.c-PCI

    c-PCI即致密PCI的縮寫，是工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)PCI總線的一個(gè)衍生物，目的是服務(wù)于工業(yè)和通信領(lǐng)域的應(yīng)用。這些領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)對(duì)容錯(cuò)和環(huán)境的抵御能力要求很高，因?yàn)樗鼈円话愣挤胖迷谝恍┖苌倩驘o人管理的地方，c-PCI支持適配器的熱插拔，其顯著特征之一是系統(tǒng)中沒有主板，所有的系統(tǒng)構(gòu)件都在具有服務(wù)能力的插卡上。

    為了管理這種特殊的硬件，c-PCI使用了實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，因?yàn)閷?shí)時(shí)操作系統(tǒng)為這些c-PCI卡的插拔提供了容錯(cuò)的基礎(chǔ)，這些插卡包括橋控制器卡、CPU卡（Lynx Real Time Systems公司生產(chǎn)的Lynx操作系統(tǒng)便是這種系統(tǒng)的一例)。

 

3.VESA 局域總線

    VESA局域總線是目前市場(chǎng)上的PCI產(chǎn)品的直系前輩，它由工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)組開發(fā)，能提供比以往基于PC的I/O總線快得多的速度，它的某些優(yōu)勢(shì)性能來源于把接口直接放在處理器中，這將使數(shù)據(jù)傳輸特別快。這就是“局域總線”所指：VESA是通過電子手段的方式連接到CPU而實(shí)現(xiàn)的，并與CPU享有共同的電源要求，結(jié)果導(dǎo)致對(duì)插卡數(shù)量支持的嚴(yán)重限制，通常情況下不超過兩個(gè)。這就是說，大多數(shù)服務(wù)器系統(tǒng)必須把更陳舊的總線技術(shù)與VESA混合使用，在吞吐量要求很高的系統(tǒng)中，這是不可接受的。總之，VESA局部總線一方面提供某些優(yōu)越性，另一方面卻又存在著幾個(gè)工程上的障礙，使它難于和PCI競(jìng)爭(zhēng)。

 

4. ISA，E I S A和微路徑 

    PC機(jī)廣泛應(yīng)用的最重要的因素之一是系統(tǒng)的可用性高和外設(shè)廉價(jià)，如果I/O總線技術(shù)沒有很好的互操作性，P C機(jī)的繁榮將是不可能的。以下各節(jié)將討論P(yáng) C總線技術(shù)的早期發(fā)展

 

1) ISA總線

 

    最初的PC總線并不稱為ISA工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)，只是在幾種其他具有競(jìng)爭(zhēng)力的總線出現(xiàn)后，為了使它與這些總線相區(qū)別，才將它命名為ISA。ISA的設(shè)計(jì)目的是在相對(duì)慢速的設(shè)備和慢速的處理器之間傳輸數(shù)據(jù)，因而它的速度也是很慢的。但它有相當(dāng)完備的基本功能。在IBM PC-AT 微機(jī)出現(xiàn)時(shí)，它已經(jīng)升級(jí)到1 6位數(shù)據(jù)總線，最大的時(shí)鐘頻率達(dá)到8MHz。隨著處理器速度的繼續(xù)提高和PC應(yīng)用數(shù)量的持續(xù)增長(zhǎng)，需要開發(fā)出新的I/O總線體系結(jié)構(gòu)，以保持與處理器的發(fā)展保持同步。

 

2) 微路徑

 

    1987年，IBM公司宣布它的微路徑總線體系結(jié)構(gòu)，這個(gè)體系結(jié)構(gòu)將總線控制插卡和更高的時(shí)鐘頻率組合于一體。微路徑引入了新的物理連接器，使得它與現(xiàn)存的基于ISA計(jì)算機(jī)和適配器不能兼容，甚至在改變其連接器的設(shè)計(jì)后，微路徑也必須用更慢的時(shí)鐘速度來維持與適配器的兼容性，所以不僅微路徑與ISA在物理上不兼容，而且它的性能也被現(xiàn)存的ISA設(shè)計(jì)所限制。結(jié)果，很少別的計(jì)算機(jī)廠商把該技術(shù)用于他們的系統(tǒng)中，微路徑適配器的開發(fā)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于PC工業(yè)所需要的水平。隨著時(shí)間的推移，這個(gè)總線技術(shù)的成功在少數(shù)高端UNIX系統(tǒng)上獲得了驗(yàn)證，這些UNIX系統(tǒng)差不多都是來自于IBM公司。今天微路徑技術(shù)實(shí)際上是一個(gè)被淘汰的技術(shù)。但有趣的是，盡管微路徑技術(shù)的不兼容的連接器設(shè)計(jì)注定了它在80年代后期PC機(jī)市場(chǎng)上的失敗，但它后來卻被用作PCI總線連接器規(guī)范，并獲得了巨大的成功。

 

3) EISA

    EISA表示增強(qiáng)的ISA，主要由康柏公司開發(fā)，但在幾家PC公司獲得了實(shí)現(xiàn)，以替代IBM的微路徑技術(shù)。EISA允許在同一系統(tǒng)中既可安裝ISA卡，也可安裝E ISA卡，這兩種卡型享有同樣的總線結(jié)構(gòu)。因?yàn)镋ISA技術(shù)要求與ISA卡相兼容，因而，其性能受到嚴(yán)重的限制。同時(shí)，微路徑是與ISA的設(shè)計(jì)兼容而不是與卡兼容的，所以不能顯示它比EISA優(yōu)越。但由于EISA價(jià)格更便宜，且更廣泛可用，因此，很快地占領(lǐng)市場(chǎng)。

    由于PCI總線體系結(jié)構(gòu)不僅能夠提供更強(qiáng)的ISA向后兼容性，而且還具有更高的性能，所以，它的出現(xiàn)使EISA將逐漸地從市場(chǎng)上消失。