> For the complete documentation index, see [llms.txt](https://aye10032.gitbook.io/computerorganizationnote/llms.txt). Markdown versions of documentation pages are available by appending `.md` to page URLs; this page is available as [Markdown](https://aye10032.gitbook.io/computerorganizationnote/di-liu-zhang-zong-xian/6.2-zong-xian-zhong-cai.md). # 6.2 总线仲裁 用于处理多个设备争抢总线控制权的问题 ## 6.2.1 集中仲裁方式 1. 主设备发出请求信号 2. 若多个主设备同时要使用总线，则由**总线控制器**的判优、仲裁逻辑按一定的优先等级顺序确定哪个主设备能使用总线 3. 获得总线使用权的主设备开始传送数据 4. **由获得总线使用权的设备发出总线忙（BS）信号** ### 1、 链式查询方式 ![链式查询方式](https://263180029-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2F-MgTVRt7hyq7APa35yqR%2Fuploads%2Fgit-blob-6cba3fbab6cdfa8909708a00b17686bcafc67125%2F%E9%93%BE%E5%BC%8F%E6%9F%A5%E8%AF%A2%E6%96%B9%E5%BC%8F.png?alt=media) 总线允许信号按照顺访问各个设备 * 优点 * 优先级固定：离总线控制器越近的部件，优先级越高 * 只需要三根控制线，结构简单，扩充容易 * 缺点 * 对硬件电路的故障敏感 * 优先级不能改变 * 会产生“饥饿”现象 ### 2、计数器查询方式 ![计数器查询方式](https://263180029-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2F-MgTVRt7hyq7APa35yqR%2Fuploads%2Fgit-blob-05c3b1814538c1967bc3b1d2cbf5ab419d0d16e6%2F%E8%AE%A1%E6%95%B0%E5%99%A8%E6%9F%A5%E8%AF%A2%E6%96%B9%E5%BC%8F.png?alt=media) 1. 总线控制器收到总线请求信号，判断总线空闲，计数器开始计数 2. 总线计数器从初始值开始增加，并通过地址线发送出去 3. 当地址线上的计数值与请求使用总线的设备一致时，停止计数，分配总线 * 优点 * 通过改变计数器初始值可以**改变优先级** * 对电路的故障没有链式的敏感 * 缺点 * 控制线数量增加 * 地址线数量：若有n个设备，则需要$$\log\_{2}n$$条地址线 * 控制相对比链式查询相对复杂 ### 3、独立请求方式 ![独立请求方式](https://263180029-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2F-MgTVRt7hyq7APa35yqR%2Fuploads%2Fgit-blob-5f8f4bb3ee92eb27232e87447b2a29676dda91df%2F%E7%8B%AC%E7%AB%8B%E8%AF%B7%E6%B1%82%E6%96%B9%E5%BC%8F.png?alt=media) * 每个设备有单独的总线允许和总线请求线与总线控制器相连 * 总线控制器通过总线忙信号来判明当前是否有设备占用总线 * 总线控制器中的**排队器**来决定设备使用总线资源的顺序 * 优点 * **响应速度快**，总线允许信号BG直接从控制器发送到有关设备，不必在设备间传递或者查询 * 对优先次序的控制相当灵活 * 缺点 * **控制线数量多**，若设备有n个，则需要2n+1条控制线 * 总线的控制逻辑更加复杂 ## 6.2.2 分布式总裁方式 不需要中央仲裁器，每个潜在的主模块都有自己的仲裁器和**仲裁号**（表示优先级），多个仲裁器竞争使用总线 1. 当设备有总线请求时，它们就把各自唯一的仲裁号发送到共享的仲裁总线上 2. 每个仲裁器将从仲裁总线上得到的仲裁号与自己的仲裁号进行比较 * 如果仲裁总线上的号优先级高，则它的总线请求不予响应，并撤销它的仲裁号 3. 最后，获胜者的仲裁号保留在仲裁总线上