Cosa sono i bus in informatica

Tipi di bus Pc

Nell’architettura dei computer, un bus[1] (forma abbreviata del latino omnibus e storicamente chiamato anche autostrada di dati[2] o databus) è un sistema di comunicazione che trasferisce dati tra componenti all’interno di un computer o tra computer. L’espressione comprende tutti i componenti hardware (fili, fibre ottiche, ecc.) e il software, compresi i protocolli di comunicazione.[3]

I primi bus per computer erano cavi elettrici paralleli con connessioni hardware multiple, ma il termine è ora utilizzato per qualsiasi disposizione fisica che fornisca la stessa funzione logica di un bus elettrico parallelo. I moderni bus di computer possono utilizzare sia connessioni parallele che seriali, e possono essere cablati in una topologia multidrop (parallelo elettrico) o a margherita, oppure collegati da hub commutati, come nel caso dell’Universal Serial Bus (USB).

Un primo computer poteva contenere una CPU cablata a mano con tubi a vuoto, un tamburo magnetico per la memoria principale, un nastro perforato e una stampante per la lettura e la scrittura dei dati. Un sistema moderno potrebbe avere una CPU multi-core, una memoria DDR4 SDRAM, un’unità a stato solido per l’archiviazione secondaria, una scheda grafica e un LCD come sistema di visualizzazione, un mouse e una tastiera per interagire e una connessione Wi-Fi per il collegamento in rete. In entrambi gli esempi, i bus del computer, in una forma o nell’altra, spostano i dati tra tutti questi dispositivi.

Computer bus

Un autobus (contrazione di omnibus,[1] con le varianti multibus, motorbus, autobus, ecc.) è un veicolo stradale che trasporta un numero di passeggeri significativamente superiore a quello di un’automobile o di un furgone medio. È più comunemente usato nel trasporto pubblico, ma è anche utilizzato per scopi di noleggio o come proprietà privata. Sebbene l’autobus medio trasporti tra i 30 e i 100 passeggeri, alcuni autobus hanno una capacità fino a 300 passeggeri.[2] Il tipo più comune è l’autobus rigido a un piano, con autobus a due piani e articolati che trasportano carichi più grandi, e midibus e minibus che trasportano carichi più piccoli. I pullman sono utilizzati per i servizi a lunga percorrenza. Molti tipi di autobus, come gli autobus di transito urbano e gli autobus interurbani, sono a pagamento. Altri tipi, come gli autobus delle scuole elementari o secondarie o i bus navetta all’interno di un campus di istruzione post-secondaria, sono gratuiti. In molte giurisdizioni, i conducenti di autobus necessitano di una speciale patente per veicoli di grandi dimensioni, oltre alla normale patente di guida.

Gli autobus possono essere utilizzati per il trasporto di linea, per il trasporto in pullman, per il trasporto scolastico, per il noleggio privato o per il turismo; gli autobus promozionali possono essere utilizzati per campagne politiche e altri sono gestiti privatamente per una vasta gamma di scopi, compresi i veicoli per le tournée di gruppi rock e pop.

Bus di sistema

Bus nei computer – DefinizioneIl bus nei computer è un percorso digitale che collega i componenti del computer. All’inizio dello sviluppo dei computer, i componenti erano collegati da cavi e fasci, che costituiscono un bus in termini elettrici. Poiché i componenti discreti devono comunicare, il bus è il condotto su cui viaggia la comunicazione. Nei computer moderni, si tratta di una connessione di comunicazione interna ad alta velocità. Il bus di sistema può essere visto come il sistema di trasporto delle comunicazioni interne del computer.

Definizioni di sistema informatico e bus di sistemaPrima di descrivere cos’è un bus di sistema informatico, descriviamo cos’è un sistema informatico. In termini molto semplici, un sistema informatico è composto da tre cose:

Tre tipi di bus di sistemaPer svolgere la sua funzione, il bus di sistema deve utilizzare diversi tipi di bus, ognuno dei quali svolge azioni uniche. I tre tipi di bus del computer che compongono il bus di sistema sono il bus degli indirizzi, il bus dei dati e il bus di controllo.

Bus degli indirizziOgni posizione fisica in cui i dati possono essere memorizzati o trasferiti ha un indirizzo. In questo modo il computer sa dove spostare i dati o da dove recuperarli. Il bus degli indirizzi trasporta le informazioni sull’indirizzo o sulla posizione dei dati. Può trattarsi della posizione attuale dei dati o della posizione in cui collocarli. Bus datiI dati sono un gruppo di bit (uno e zero) che vengono trasferiti tra i componenti o che vengono richiesti ai componenti stessi. Il bus dei dati è il percorso che un gruppo di bit compie tra i componenti. Si tratta principalmente di un percorso in entrata e in uscita dalla CPU. L’ampiezza del bus è la quantità di dati che può essere trasferita simultaneamente in ogni ciclo. A seconda del sistema, la larghezza del bus può essere di quattro, otto o sedici bit. Bus di controlloPer garantire che la tempistica dei trasferimenti avvenga correttamente, il bus di controllo fornisce un segnale di clock per sincronizzare i componenti. Poiché questi trasferimenti e richieste di dati avvengono milioni di volte al secondo, la tempistica è molto precisa. La velocità del bus è la velocità con cui avvengono i cicli di controllo. I cicli di controllo sono forniti dalla CPU. La CPU opera utilizzando un orologio interno che imposta la velocità di clock. Questa viene anche chiamata velocità del processore. Grazie a un moltiplicatore, la velocità di clock della CPU sarà più volte superiore ai cicli di controllo forniti al bus di sistema, quindi la velocità del processore sarà molto più alta della frequenza dei cicli di controllo, o della velocità del bus.

Bus dati

Il bus degli indirizzi. Questo bus, in nero sul diagramma, è di solito un insieme di fili che collega la CPU alla RAM (e ad altri luoghi). Se la CPU vuole recuperare un’istruzione da un particolare indirizzo della RAM o vuole scrivere un dato in un particolare indirizzo della RAM, mette l’indirizzo sul bus degli indirizzi.

Il bus dati. I canali tratteggiati che si vedono nel diagramma sono il bus dati. La CPU mette su questo bus i dati che vuole trasferire alla RAM. Se i dati vengono prelevati dalla RAM, vengono messi anche su questo bus.

Il bus di controllo. I segnali devono essere inviati al computer per controllare quando le cose accadono. Questi segnali vengono inviati lungo il bus di controllo. Il canale a strisce che si vede nel diagramma è il bus di controllo.