Diese Ausarbeitung soll einen Überblick über die wichtigsten Eigenschaften des ′Peripheral Component Interconnect Bus′ (PCI-Bus) geben.
Dazu erläutere ich in Abschnitt 2 die Entwicklung von ISA- und VL-Bus, die Probleme, die PCI zu lösen hatte, und die Erweiterungen seit seiner ersten Veröffentlichung. In Abschnitt 3 wird der PCI-Bus eingehender behandelt. Ich gebe dort zuerst einen Überblick über die Eigenschaften des Busses und erläutere dann einige Themen detailierter. Zum Abschluÿ wird in Abschnitt 4 noch auf die aktuellen Entwicklungen eingegangen, mit kurzen Einführungen zu PCI-X und PCI Express.
Die aktuelle PCI Spezifikation der PCI Special Interest Group, auf die ich hier aufbaue, ist Revision 3.0 vom 12. August 2002. Für eine detailliertere und umfassendere Beschreibung und weitere Grafiken siehe [12]. Desweiteren stütze ich mich auf [1, 6, 10], da sie das Thema jeweils unterschiedlich beleuchten. Leider beziehen diese sich auf ältere Revisionen der PCI Spezifikation und die entnommenen Passagen mussten auf den aktuellen Stand überarbeitet werden.
Inhaltsverzeichnis
- 1 Einführung
- 2 Motivation
- 2.1 (E)ISA
- 2.2 VESA-Local-Bus
- 2.3 PCI
- 3 Der PCI-Local-Bus
- 3.1 Signale und Adressierung
- 3.1.1 Signale
- 3.1.2 Adressierung
- 3.2 Busoperationen
- 3.2.1 Bustransaktionen
- 3.2.2 Buskommandos
- 3.3 Busarbitration
- 3.4 Plug-and-Play und der Konfigurationsadressraum
- 3.5 64-Bit Erweiterung
- 3.6 Weitere Eigenschaften
- 3.1 Signale und Adressierung
- 4 Ausblick
- 4.1 PCI-X
- 4.2 PCI Express
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Ausarbeitung bietet einen Überblick über den PCI-Bus, seine Entwicklung und wichtigsten Eigenschaften. Sie beleuchtet die Herausforderungen, die zur Entwicklung des PCI-Busses führten, und beschreibt seine technischen Details.
- Entwicklung von Erweiterungsbussen (ISA, VESA-Local-Bus) und deren Limitationen
- Technische Spezifikationen des PCI-Busses (Signale, Adressierung, Busoperationen)
- Funktionsweise und Architektur des PCI-Busses
- Plug-and-Play und Konfigurationsmöglichkeiten
- Weiterentwicklungen des PCI-Busses (PCI-X, PCI Express)
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einführung: Diese Einführung beschreibt den Zweck der Ausarbeitung – einen umfassenden Überblick über den Peripheral Component Interconnect Bus (PCI-Bus) zu liefern. Sie skizziert die Struktur der Ausarbeitung, wobei Abschnitt 2 die Entwicklung von ISA und VL-Bus sowie die Probleme beleuchtet, die PCI lösen sollte. Abschnitt 3 behandelt den PCI-Bus detaillierter, und Abschnitt 4 befasst sich mit aktuellen Entwicklungen wie PCI-X und PCI Express. Die verwendete PCI-Spezifikation (Revision 3.0 vom 12. August 2002) wird genannt, und es wird auf zusätzliche Quellen verwiesen, die für eine detailliertere Beschreibung konsultiert wurden.
2 Motivation: Dieses Kapitel verfolgt die Entwicklung von Erweiterungsbussen, beginnend mit dem PC-Bus von 1981 und der Einführung des ISA-Busses (Industry Standard Architecture) durch IBM 1984. Es beschreibt die Limitationen des ISA-Busses, insbesondere im Hinblick auf die steigenden Anforderungen grafischer Betriebssysteme in den frühen 1990er Jahren. Der Übergang zu EISA (Extended ISA), Micro Channel und schließlich VESA-Local-Bus wird erläutert, wobei die jeweiligen Vor- und Nachteile im Vergleich hervorgehoben werden. Das Kapitel führt zur Vorstellung des PCI-Busses als Lösung für die bestehenden Probleme ein, die sowohl die Vorteile von ISA als auch VL-Bus kombinieren sollte. Ein detaillierter Vergleich verschiedener Busstandards wird in Tabelle 2-1 präsentiert.
3 Der PCI-Local-Bus: Dieses Kapitel analysiert den PCI-Local-Bus im Detail. Es beginnt mit der Darstellung einer typischen PCI-Systemstruktur (Abbildung 3-1), die die Anbindung an den Hostbus über eine Bridge und den direkten Zugriff des Prozessors auf PCI-Komponenten zeigt. Das Kapitel beleuchtet wichtige Aspekte wie Signale, Adressierung, Busoperationen, Busarbitration, Plug-and-Play-Funktionalität, und die 64-Bit-Erweiterung. Es wird die Funktionalität von PCI-Devices mit ihren "functions" und die Möglichkeit der Erweiterung über PCI-to-PCI-Bridges erklärt. Der Text erläutert, wie die gestiegenen Anforderungen von Grafikkarten zur Erweiterung um einen AGP-Port führten, während der PCI-Bus weiterhin für andere Komponenten verwendet wird. Die hierarchische Struktur von Busebenen und die Integration anderer Busse über Bridges, wie beispielsweise ISA über eine PCI-to-ISA-Bridge, wird ebenfalls behandelt.
Schlüsselwörter
PCI-Bus, ISA, VESA-Local-Bus, Erweiterungsbus, Busarchitektur, Busoperationen, Adressierung, Plug-and-Play, Busarbitration, 64-Bit Erweiterung, PCI-X, PCI Express, Host-to-PCI-Bridge, Systemstruktur, Transferrate.
Häufig gestellte Fragen (FAQ) zum Dokument "PCI-Bus: Eine umfassende Übersicht"
Was ist der Inhalt dieses Dokuments?
Das Dokument bietet eine umfassende Übersicht über den PCI-Bus (Peripheral Component Interconnect), seine Entwicklung und wichtigsten Eigenschaften. Es beinhaltet ein Inhaltsverzeichnis, Zielsetzung und Themenschwerpunkte, Zusammenfassungen der einzelnen Kapitel und Schlüsselwörter. Der Fokus liegt auf der technischen Funktionsweise des PCI-Busses, seiner Entstehung als Antwort auf die Limitationen vorheriger Bus-Technologien (ISA, VESA-Local-Bus) und seinen Weiterentwicklungen (PCI-X, PCI Express).
Welche Bus-Technologien werden im Dokument behandelt?
Das Dokument behandelt verschiedene Bus-Technologien, beginnend mit dem ISA-Bus (Industry Standard Architecture) und dem VESA-Local-Bus. Es analysiert deren Limitationen und zeigt auf, wie der PCI-Bus als Lösung für diese Probleme entstand. Zusätzlich werden die Weiterentwicklungen PCI-X und PCI Express vorgestellt.
Welche Themenschwerpunkte werden im Dokument behandelt?
Die Schwerpunkte liegen auf der Entwicklung von Erweiterungsbussen und deren Limitationen, den technischen Spezifikationen des PCI-Busses (Signale, Adressierung, Busoperationen), der Funktionsweise und Architektur des PCI-Busses, Plug-and-Play und Konfigurationsmöglichkeiten sowie den Weiterentwicklungen des PCI-Busses (PCI-X, PCI Express).
Wie ist das Dokument strukturiert?
Das Dokument ist in mehrere Kapitel gegliedert: Eine Einführung, ein Kapitel zur Motivation (Entwicklung von ISA, VESA-Local-Bus und deren Nachteile), ein detailliertes Kapitel über den PCI-Local-Bus (Signale, Adressierung, Busoperationen, Busarbitration, Plug-and-Play, 64-Bit Erweiterung) und schließlich ein Ausblick auf PCI-X und PCI Express. Jedes Kapitel wird kurz zusammengefasst.
Welche technischen Aspekte des PCI-Busses werden erklärt?
Der PCI-Local-Bus wird detailliert analysiert, einschließlich seiner Signale, Adressierung, Busoperationen, Busarbitration, Plug-and-Play-Funktionalität und der 64-Bit-Erweiterung. Die Systemstruktur, die Anbindung an den Hostbus über eine Bridge und der direkte Zugriff des Prozessors auf PCI-Komponenten werden erläutert.
Was sind die Schlüsselwörter des Dokuments?
Die Schlüsselwörter umfassen PCI-Bus, ISA, VESA-Local-Bus, Erweiterungsbus, Busarchitektur, Busoperationen, Adressierung, Plug-and-Play, Busarbitration, 64-Bit Erweiterung, PCI-X, PCI Express, Host-to-PCI-Bridge, Systemstruktur und Transferrate.
Für welche Leser ist dieses Dokument gedacht?
Das Dokument richtet sich an Leser, die sich einen Überblick über den PCI-Bus und seine technischen Details verschaffen möchten. Es eignet sich für Studenten, Ingenieure und alle, die sich für Computerarchitektur und Bus-Systeme interessieren.
Welche PCI-Spezifikation wird verwendet?
Das Dokument bezieht sich auf die PCI-Spezifikation Revision 3.0 vom 12. August 2002.
Welche Limitationen der vorherigen Bus-Technologien werden angesprochen?
Das Dokument beschreibt die Limitationen des ISA-Busses, insbesondere bezüglich der steigenden Anforderungen grafischer Betriebssysteme der frühen 1990er Jahre. Auch die Vor- und Nachteile von EISA und VESA-Local-Bus im Vergleich werden diskutiert.
- Citar trabajo
- Daniel Jacobi (Autor), 2005, Der PCI Local Bus, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/48680
