12.5. SBus

12.5. SBus

当大部分计算机配备有 PCI 或 ISA 接口总线, 大部分老式的基于 SPARC 的工作站使用 SBus 来连接它们的外设.

SBus 使一个非常先进的设计, 尽管它已出现很长时间. 它意图是处理器独立的(尽管只有 SPARC 计算机使用它)并且为 I/O 外设板做了优化. 换句话说, 你不能插入额外的 RAM 到 SBus 槽位( RAM 扩展板即便在 ISA 世界也已被忘记很长时间了, 并且 PCI 不再支持它们). 这个优化打算来简化硬件设备和系统软件的设计, 代价是主板的一些增加的复杂性.

这个总线的 I/O 偏好导致了使用虚拟地址来传送数据的外设, 因此不必分配一个连续的 DMA 缓冲. 主板负责解码虚拟地址并映射它们到物理地址. 这要求连接一个 MMU(内存管理单元)到总线; 负责这个任务的芯片组称为 IOMMU. 尽管比在接口总线上使用物理地址更复杂, 这个设计被很大地简化, 由于 SPARC 处理器一直设计为保持 MMU 内核和 CPU 内核独立(要么是物理上地, 要么至少在概念上). 实际上, 这个设计选择被其他的智能处理器设计所共享并且全面受益. 这个总线的另一个特性是设备板采用大块地理式寻址, 因此没有必要实现一个地址解码器在每个外设或者处理地址冲突.

SBus 外设使用 Forth 语言在它们的 PROM 中来初始化它们自己. 选择 Forth 是因为解释器是轻量级的, 并且因此, 可轻易在任何一个计算机系统固件中实现. 另外, SBus 规范规定了驱动处理, 使兼容的 I/O 设备轻易适用到系统中并且在系统启动时被识别. 这是一个大的步骤来支持多平台设备; 相比我们熟悉的以 PC 为中心的 ISA 之类它是一个完全不同的世界. 但是, 它不能成功, 因为许多商业的原因.

尽管当前的内核版本提供了对 SBus 设备的很多全特性的支持, 这个总线现在用的很少, 以至于在这里它不值得详细描述. 感兴趣的读者可查看源代码 arch/sparc/kernel 和arch/sparc/mm