Strona główna | English
	> Terminologia > Informatyka > Szyna czy magistrala
Powrót | Poprzedni

O jednolitą terminologię “Szyna” czy “magistrala”? Angielski termin bus robi w informatyce zawrotną karierę. Nazwy takie, jak: unibus, multibus, megabus, hyperbus itp. powstają jak grzyby po deszczu. Wynika to przede wszystkim z upowszechnienia się pewnego typu organizacji systemów cyfrowych, głównie minikomputerów i – coraz szerszego wykorzystywania tej koncepcji w projektowaniu połączeń i komunikacji między urządzeniami. W technice mikroprocesorowej termin ten jest jednym z podstawowych. Z terminologicznego punktu widzenia sytuacja jest jednak niejasna z dwóch powodów. Po pierwsze, nie jest jednoznacznie określone, co rozumie się pod tym pojęciem. Po drugie, nie ma zgody co do polskiego odpowielnika terminu bus, co jest w znacznym stopniu konsekwencją wspomnianego braku definicji. Nie istnieje norma polska ani międzynarodowa, która podawałaby określenie nazwy bus. Stanowi to duże utrudnienie przy próbie lansowania jakiegokolwiek rozumienia tego terminu. W tej sytuacji trzeba sięgnąć do innych źródeł, z których najbardziej wiarygodne, choć pozostawiające wiele do życzenia, są słowniki i podręczniki. Należy jednak stwierdzić, że autorzy, zarówno zagraniczni jak i polscy, wyraźnie unikają podawania definicji. Czynią tak być może dlatego, że znaczenie tego terminu zależy od kontekstu, w jakim jest użyty, tj. najczęściej od architektury systemu. Nie ma więc pełnej jednoznaczności w rozumieniu pojęcia bus, choć na ogół nie prowadzi to do żadnych nieporozumień w obrębie danej publikacji. Wybierając, metodą przypadku, trzy określenia obcojęzyczne ze słowników zawartych w podręcznikach dowiadujemy się, że termin bus może oznaczać: Definicja 1 – grupę równoległych linii łączących dwa lub więcej urządzeń (A. Leventhal). Definicja 2 – główną drogę elektryczną łączącą dwa lub więcej obwodów elektrycznych (J. D. Lenk). Definicja 3 – ścieżki wewnętrzne mikroprocesora ułatwiające przepływ danych (S. Kass). Jak widać, terminu tego używa się na każdym możliwym poziomie istnienia połączeń, tj. wewnątrz układu scalonego, pomiędzy układami oraz pomiędzy urządzeniami. W dwóch znanych mi opracowaniach słownikowych w języku polskim, jako odpowiednika terminu bus użyto wyrazu szyna, bez podania definicji (R. Marczyński) lub definiując to pojęcie jako zespół linii adresowych, danych i kontrolno-sterujących, do których różne moduły systemu isą dołączone z reguły równolegle (M. T. Jankcwski). Powyższa definicja jest zgodna z tym, co dotychczas wiemy o znaczeniu terminu bus. Wypada ją tylko uściślić, co zrobimy później. Jednak używanie terminu szyna wzbudza kontrowersje. Choć w dwóch pierwszych książkach, które pojawiły się na polskim rynku wydawniczym 1,2) i dotyczyły mikroprocesorów, stosowano konsekwentnie wyraz szyna, to już w trzeciej 3) mówi się wyłącznie magistrala. Podobnie wygląda sprawa z tłumaczeniami, w których używa się zarówno wyrazu szyna jak i magistrala. Mamy więc do rozstrzygnięcia, jak to sygnalizowałem uprzednio, dwie sprawy: podanie określenia definicyjnego i wybranie polskiego odpowiednika terminu bus. Nic możemy wziąć pod uwagę definicji słownikowych, charakteryzujących się zazwyczaj największą ogólnością, bo ich nie ma. Przedyskutujemy więc określenia podręcznikowe, ograniczając się do przypadkowo wybranych książek, wydanych w ciągu ostatnich dwóch lat. Definicja 4: szyna (ang. bus) jest wiązką przewodów, do których są dołączone wyjścia bloków (S. Budkowski i in.). Definicja 5: magistrala (ang. bus) składa się z pewnej liczby równoległych przewodów, z których część służy wyłącznie do przesyłania danych, część do przesyłania adresów, a część do przesyłania sygnałów synchronizacji i sterowania (A. S. Tanenbaum). Definicja 6: magistrala jest to zespół linii (przewodów lub par skracanych przewodów) wraz z łączówkami (i ewentualnie rezystorami, przez które są przyłączone napięcia polaryzujące) – po których są przesyłane sygnały sprzęgu (H. Orłowski). Definicja 7: szyna jest zrealizowana w postaci wiązki przewodów i służy do przesyłania sygnałów informacyjnych między przyłączonymi do niej urządzeniami (R. H. Eckhouse jr). Z podanych określeń wynika, że desygnat angielskiej nazwy bus (po polsku szyna lub magistrala) ma następujące cechy: Definicja 8 – jest wiązką przewodów służących do przesyłania sygnałów między połączonymi urządzeniami. Taką definicję łatwo zakwestionować, ponieważ bus wcale nie musi być wiązką przewodów. Równie dobrze może to być grupa ścieżek na płytce drukowanej lub wewnątrz układu scalonego (definicje 2 i 3). Aby usuniąć tę nieścisłość, co będzie się równać rozszerzeniu definicji, należy powiedzieć, że: Definicja 9 – nazwa bus oznacza zespół linii służących do przesyłania sygnałów między połączonymi urządzeniami. Konsekwencje tego uogólnienia są bardzo poważne, choć na pierwszy rzut oka mało widoczne. Zwróćmy bowiem uwagę, że dokonaliśmy pewnej abstracji. Bus jest teraz pojęciem abstrakcyjnym, ponieważ desygnatem nazwy bus jest zespół linii (rozumianych tak jak w geometrii), a nie wiązka przewodów. Inaczej mówiąc desygnatem nazwy bus (szyna, magistrala) może być zespół linii na schemacie logicznym, natomiast wiązką przewodów, ścieżek na płytce drukowanej lub wewnątrz układu scalonego itp., jest realizacją szyny (magistrali). Ponadto, jeżeli przez szynę (magistralę) będziemy rozumieć pojęcie abstrakcyjne, to definicja nie musi nic mówić o złączach ani o rezystorach (definicja 6), ponieważ są to cechy realizacji szyny lub magistrali. Zauważmy dalej, że podana definicja jest bardzo bliska definicji 7. Istotne jest jednak, że nasza definicja mówi o szynie (magistrali) jako o abstrakcie, natomiast definicja 7 nie precyzyje, czy jest to abstrakt, czy konkret. Dlatego, mimo oparcia naszej definicji na powyższym określeniu, nie mogliśmy użyć sformułowań, że szyna służy do przesyłania sygnałów, oraz – że urządzenia są do niej dołączone. Opierając się na powyższym rozróżnieniu można wprowadzić pomiędzy polskimi odpowiednikami terminu bus – szyną a magistralą – istotne rozgraniczenie. Zmierzając do tego, podamy najpierw potoczne rozumienie nazw szyna i magistrala w odniesieniu do elektryczności. Według “Słownika wyrazów obcych” (pod red. Z. Rysiewicza, PIW, Warszawa, 1962) szyna jest to sztywny, nie izolowany przewód elektryczny... służący do przewodzenia prądu..., natomiast magistrala jest to główna linia elektryczna (wg tego samego słownika: linia elektryczna – przewody elektryczne poprowadzone wspólną trasą). Z podanych określeń wynika niedwuznacznie podstawowa różnica między szyną i magistralą, mianowicie szynę stanowi jeden przewód, a magistralę – wiele przewodów. Gdyby uznać to, nie budzące wątpliwości rozróżnienie, z całą pewnością należałoby przyjąć, że bus to po polsku magistrala. Zwróćmy jednak uwagę, że według powyższych definicji wyrazy szyna i magistrala są nazwami pojęć konkretnych, natomiast my uznaliśmy, że desygnat nazwy bus musi być pojęciem abstrakcyjnym. Nie stanowi to jednak przeszkody, ponieważ jedna nazwa może oznaczać zarówno pojęcie konkretne jak i abstrakcyjne. W tym przypadku potraktujemy znaczenie nazwy konkretnej jako wskazówkę do przyjęcia znaczenia nazwy odpowiadającej pojęciu abstrakcyjnemu i powiemy, że: Definicja 10 – zespół linii służących do przesyłania sygnałów między połączonymi urządzeniami nazywamy magistralą. Co w takim razie z szyną? Byłoby na pewno rozrzutnością bez głębszej analizy odrzucić i puścić w niepamięć bardzo dobrą nazwę. Wydaje mi się, że jest wyjście, które pozwoli zachować tę nazwę w informatyce i elektronice, uzasadnić jej przydatność, a przy okazji – pogodzić “zwaśnione” strony, z których jedna namiętnie używa szyny a druga – magistrali. Wyrażając inaczej różnicę pomiędzy szyną a magistralą według określeń ze “Słownika wyrazów obcych” można powiedzieć, że szynę cechuje pewna jednorodność natomiast magistrali z pewnością nie można przypisać takiej cechy. Rozszerzając to spostrzeżenie na właściwości funkcjonalne (a nie tylko fizyczne) szyny i magistrali należy stwierdzić, że zespół linii (służących do przesyłania sygnałów między połączonymi urządzeniami) jest na ogół wielofunkcyjny i w tym sensie niejednorodny, ponieważ różne linie przenoszą sygnały spełniające różne funkcje. Skoro jednak nazwy takie, jak: data bus, address bus lub control bus dotyczą zespołu linii spełniających pojedynczą funkcję, to można nazwać ten zespół linii – szyną, ponieważ w tym sensie jest jednorodny. Będziemy zatem mówić: szyna danych, szyna adresowa i szyna sterująca, natomiast magistrala – na oznaczenie zespołu linii, który ma charakter wielofunkcyjny. Oczywiście, myśl ta nie jest nowa, gdyż co najmniej w dwóch książkach w języku polskim spotkałem takie rozróżnienie, choć podane bez uzasadnienia 4,5). Na zakończenie chciałbym podzielić się jeszcze jedną nurtującą mnie wątpliwością. Jeżeli magistrala lub szyna dotyczy połączenia tylko dwóch urządzeń (elementów), to wcale nie ma potrzeby używać któregokolwiek z tych słów i formułować skomplikowane definicje, ponieważ istnieje słowo linia (elektryczna), które w pełni wystarcza, aby wszystko powiedzieć o połączeniu. W związku z tym nazywanie zespołu linii (w znaczeniu geometrycznym) magistralą lub szyną ma sens dopiero wtedy, gdy połączone są co najmniej trzy urządzenia. Fakt ten należałoby również uwzględnić w definicji magistrali i szyny. Janusz Zalewski 1) K. Badźmirowski i in.: Układy cyfrowe MOS-LSI, WKiŁ, Warszawa, 1979. 2) R. Marczyńskl i in.: Mikroprocesory, WNT, Warszawa, 1979. 3) J. Grabowski, S. Koślacz: Podstawy i praktyka programowania mikroprocesorów, WNT, Warszawa, 1980. 4) I. Flores: Urządzenie zewnętrzne maszyn cyfrowych. WNT, Warszawa, 1979. 5) K. Badźmirowski i in.: Cyfrowe systemy pomiarowe. WNT, Warszawa, 1979. Źródło: “Informatyka,” nr 9-10/1981, str. 48-49

Poprzedni

Strona dodana 24 maja 2003 roku. Copyright © 2002-2005 Marcin Wichary	Wersja do druku | Kontakt | Mapa serwisu