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文檔簡介
1、第一章 計算機層次結(jié)構(gòu):數(shù)字邏輯層(使用何種線路存儲信息、傳輸信息、運算和加工信息等)->微體系結(jié)構(gòu)層(為了執(zhí)行指令,需要設(shè)置哪些功能部件,這些部件如何組成和怎樣運行等)->指令系統(tǒng)層(是硬件系統(tǒng)設(shè)計、實現(xiàn)的最基本最重要的依據(jù)、節(jié)省硬件資源和有利于提高程序運行效率同時用于設(shè)計軟件程序)->操作系統(tǒng)層(主要負(fù)責(zé)計算機系統(tǒng)中的資源管理與分配,以及向使用者和程序設(shè)計人員提供簡單、方便、高效的服務(wù))->匯編語言層->高級語言層->應(yīng)用層計算機硬件系統(tǒng)由五大功能部件組成,包括:運算器、控制器、存儲器(高速緩存、主存儲器、虛擬存儲器)、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備!運算器部件是計
2、算機中進(jìn)行數(shù)據(jù)加工的部件,其主要功能包括:1. 執(zhí)行數(shù)值數(shù)據(jù)的加減乘除等算術(shù)運算,執(zhí)行邏輯數(shù)據(jù)的與或非等邏輯運算,由一個被稱為 ALU 的線路完成。 2. 暫時存放參加運算的數(shù)據(jù)和中間結(jié)果,由多個通用寄存器和乘商寄存器承擔(dān)。3. 運算器通常也是數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐???刂破魇怯嬎銠C中控制執(zhí)行指令的部件,向計算機各功能部件提供每一時刻協(xié)同運行所需要的控制信號:1. 正確分析與執(zhí)行每條指令:取指令>分析指令>執(zhí)行指令。2. 保證指令按規(guī)定序列自動連續(xù)地執(zhí)行。3. 對各種異常情況和請求及時響應(yīng)和處理。存儲器:由高速緩沖存儲器、主存儲器、虛擬存儲器所組成的多級存儲器系統(tǒng),是計算機中用于存儲程序和
3、數(shù)據(jù)的部件。 這三級存儲器各自的功能分工、所用的存儲介質(zhì)的工作原理和特性各不相同。輸入設(shè)備是向計算機中送入程序和數(shù)據(jù)的具有一定獨立功能的設(shè)備,通過 接口 和 總線與計算機主機連通,用于人機交互聯(lián)系,如計算機鍵盤和鼠標(biāo)等。 輸出設(shè)備是計算機中用于送出計算機內(nèi)部信息的設(shè)備,例如打印機、顯示器等。計算機系統(tǒng)的軟件分為:系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件軟硬件關(guān)系:計算機的硬件、軟件二者相互依存,分工互動,缺一不可,硬件是計算機系統(tǒng)中保存與運行軟件程序的基礎(chǔ),軟件則是指揮硬件完成預(yù)期處理功能的命令。計算機系統(tǒng)主要的性能指標(biāo):計算機字長(CPU 一次能處理數(shù)據(jù)的位數(shù)與 CPU 中的 寄存器位數(shù) 有關(guān))、CPU速度(1、
4、主頻2、CPU每秒能執(zhí)行的指令條數(shù)MIPS)、存儲容量(存放二進(jìn)制信息的總位數(shù))、內(nèi)存儲器的存取周期和外存儲器的數(shù)據(jù)傳送速率、輸入輸出設(shè)備的入出速度、計算機內(nèi)部的并行處理能力第二章交換律 A+B=B+A AB=BA結(jié)合律 A+(B+C)=(A+B)+C A(BC)=(AB)C分配律 A+BC=(A+B)(A+C) A(B+C)=AB+AC吸收律 A+AB=A A(AB)=AB A+AB=A+B (A+B)(A+C)=A+BC反演律 AB=A+B A+B=A B半加器不考慮進(jìn)位, 組合邏輯電路:電路的輸出僅決定于該電路當(dāng)前輸入的狀態(tài),與電路以前的狀態(tài)(以前的輸入信號或操作過程無關(guān),即無記憶功能。
5、v 時序邏輯電路:含有觸發(fā)器記憶功能的電路電路的輸出狀態(tài)不僅與當(dāng)前輸入信號的狀態(tài)有關(guān),還與電路以前的狀態(tài)(以前的輸入信號或操作過程)有關(guān)。第三章 計算機為什么要用二進(jìn)制:1、符號個數(shù)少,物理上容易實現(xiàn),即容易找到具有穩(wěn)定狀態(tài)且方便控制,容易用兩個狀態(tài)表示0、1;2、與邏輯的真假兩個值相對應(yīng),易于邏輯判斷;3、二進(jìn)制編碼、計數(shù)和算術(shù)運算規(guī)則簡單,易于電路實現(xiàn),為提高計算機運算速度和降低使用成本奠定基礎(chǔ)。 數(shù)字化編碼的兩大要素:基本符號的種類和這些符號的組合規(guī)則 原碼、反碼、補碼;補碼運算;溢出判斷:正數(shù)的原碼=反碼=補碼,負(fù)數(shù)補碼=反碼+1,兩個正數(shù)和為負(fù)數(shù)正溢出,兩個負(fù)數(shù)相加為正數(shù)負(fù)溢出。正+
6、正得負(fù);負(fù)+負(fù)得正;正-負(fù)得負(fù);負(fù)-正得正數(shù)值位有向符號位的進(jìn)位,但符號位不產(chǎn)生向更高位的進(jìn)位;或數(shù)值位沒有向符號位的進(jìn)位,但符號位有向更高位的進(jìn)位(雙進(jìn)位判斷、異或門實現(xiàn))雙符號位的值為 01 或 10奇偶校驗碼原理:在K位有效信息位之外增加1位校驗,使K+1位碼字中的1的個數(shù)保持為偶數(shù)(偶校驗)或 奇數(shù)(奇校驗)海明碼計算校驗位的位數(shù):假設(shè)有效信息位為k位,增加r位校驗位,構(gòu)成n=k+r位海明碼字。若要求海明碼能糾正一位錯誤,用r位校驗位產(chǎn)生的2r個狀態(tài)表明有無出錯及錯誤位置,則要求r滿足: 2 r k + r + 1(檢一糾一)如果要求能糾正一位錯誤,并能同時發(fā)現(xiàn)兩位錯誤,則應(yīng)滿足 2
7、r k + r + 2 (2 r-1 k + r)(檢二糾一)舉例8位編碼數(shù)據(jù)位,計算有4位糾正位P4=D7ÅD6ÅD5ÅD4P3=D7ÅD3ÅD2ÅD1P2=D6ÅD5ÅD3ÅD2ÅD0P1= D6ÅD4ÅD3ÅD1ÅD0監(jiān)督表達(dá)式:S4=P4ÅD7ÅD6ÅD5ÅD4S3=P3ÅD7ÅD3ÅD2ÅD1S2=P2ÅD6ÅD5ÅD3ÅD2&
8、#197;D0S1=P1ÅD6ÅD4ÅD3ÅD1ÅD0 若S4S3S2S1=0000,則信息正確。否則,表示Hi位出錯i=S4S3S2S1的十進(jìn)制數(shù)值。 第四章運算器是計算機五大功能部件之一,在控制器的指揮控制下,完成指定給它的運算處理功能(算術(shù)、邏輯運算),由一個被稱為 ALU 的線路完成; 暫時存放參加運算的數(shù)據(jù)和中間結(jié)果,由多個通用寄存器和乘商寄存器承擔(dān);也是CPU內(nèi)部數(shù)據(jù)傳送的重要通路。 運算器通常包括定點運算器和浮點運算器兩種類型:定點運算器:完成對整數(shù)類型數(shù)據(jù)的算術(shù)運算、邏輯類型數(shù)據(jù)的邏輯運算浮點運算器:完成對浮點類型數(shù)據(jù)的算術(shù)運算
9、 定點運算器功能:1、完成算術(shù)與邏輯運算功能 2、暫存參加運算的數(shù)據(jù)和中間結(jié)果 3、乘除法運算的硬件線路支持 4、作為處理機內(nèi)部數(shù)據(jù)通路(Data Path) 定點運算器的基本組成: 算術(shù)邏輯運算單元ALU:核心部件,位數(shù)取決于機器字長,通常為16、32、64位,將關(guān)系到處理數(shù)據(jù)的能力。 暫存器:用來存放參與計算的數(shù)據(jù)及運算結(jié)果,它只對硬件設(shè)計者可見,即只被控制器硬件邏輯控制或微程序所訪問 。 通用寄存器堆:用于存放程序中用到的數(shù)據(jù),它可以被軟件設(shè)計者所訪問。寄存器個數(shù)將影響讀寫存儲器的頻率,將影響系統(tǒng)的運行速度。 標(biāo)志寄存器:用來保存ALU操作結(jié)果的某些狀態(tài),這種狀態(tài)可作為外界對操作進(jìn)行分析
10、的一個依據(jù),也可以用于判斷程序是否要轉(zhuǎn)移的條件,該寄存器通常也稱為狀態(tài)寄存器。 內(nèi)部總線:用于連接各個部件的信息通道。 、 片與片的連接串行方式傳送用時長,影響系統(tǒng)性能并行進(jìn)位 (運算時同時得到自己的進(jìn)位信號)采用并行進(jìn)位的目的是提高加法器的運算速度。浮點運算器IEEE 754標(biāo)準(zhǔn)格式化浮點數(shù)的實際公式是: N=() S *(1+M)*2(E127)S符號位,M是尾數(shù)(一般1.幾取后面的0.幾)IEEE 754不使用隱藏位,階碼移128浮點數(shù)的實際公式是: N=() S *M *2(E128)第五章 用于組成計算機程序、指示計算機硬件執(zhí)行某項運算或操作功能的命令叫指令 硬件系統(tǒng)用于實現(xiàn)每條指令
11、的功能,解決指令之間的連接關(guān)系; 軟件由按一定規(guī)則組織起來的許多條指令組成,完成一定的數(shù)據(jù)運算或者事務(wù)處理功能。 指令系統(tǒng)優(yōu)劣是一個計算機系統(tǒng)是否成功的關(guān)鍵因素。 對指令系統(tǒng)的要求 完備性: 指令齊全,編程方便 高效性:占內(nèi)存少,運行速度快 規(guī)整性:指令和數(shù)據(jù)使用規(guī)則統(tǒng)一、簡單,易學(xué)易記 兼容性:新舊機指令軟件兼容 機器語言是計算機硬件能直接識別和運行的指令的集合,是二進(jìn)制碼組成的指令,用機器語言設(shè)計程序基本不可行。 匯編語言是對計算機機器語言進(jìn)行符號化處理的結(jié)果,再增加一些為方便程序設(shè)計而實現(xiàn)的擴展功能。 高級語言又稱算法語言,它的實現(xiàn)思路,不再是過分地“靠攏”計算機硬件的指令系統(tǒng),而是著重
12、面向解決實際問題所用的算法,瞄準(zhǔn)的是如何使程序設(shè)計人員能夠方便地寫出處理問題和解題過程的程序,力爭使程序設(shè)計工作的效率更高。 指令是由操作碼和操作數(shù)地址兩部分組成的 操作碼:用來指明該指令所要完成的操作,如加法、減法、傳送、移位、轉(zhuǎn)移等等。 操作數(shù):用來尋找運算所需要的操作數(shù)(源操作數(shù)和目的操作數(shù))。 操作碼的組織與編碼 1.操作碼長度固定:將操作碼集中放在指令字的一個字段內(nèi)。這種格式便于硬件設(shè)計,指令譯碼時間短,廣泛應(yīng)用于字長較長的、大中型計算機和超級小型計算機以及RISC中。 2.操作碼長度不固定:指令操作碼分散在指令字的不同字段中。 3.交叉安排:操作碼字段與操作數(shù)字段有所交叉 操作數(shù)類
13、型 存儲器類型:操作數(shù)存放在主存中,A為其地址信息 寄存器類型:操作數(shù)存放在CPU的通用寄存器中,A為寄存器號 立即數(shù)類型:操作數(shù)存放在指令(地址字段)中 外圍設(shè)備(接口)寄存器:通過端口地址操作 指令功能的分類:算術(shù)與邏輯運算類指令、移位操作類指令、數(shù)據(jù)傳送類指令、轉(zhuǎn)移類指令,子程序調(diào)用與返回指令、輸入輸出指令、特權(quán)指令、其它指令。 主要尋址方式: 1. 立即數(shù)尋址:所需的一個操作數(shù)在指令的地址字段部分直接給出。例:操作數(shù) 1234H,這里的 H 表示 1234 是 16 進(jìn)制的值 2. 直接尋址:在指令的地址碼字段,直接給出所需的操作數(shù)(或指令) 在存儲器中的地址。例:Addr = 571
14、8H,5718H = 3,則用 5718H作地址,從內(nèi)存儲器單元中讀出的操作數(shù)就是 3。 3. 寄存器尋址、寄存器間接尋址 4. 變址尋址:操作數(shù)的地址由指定的變址寄存器(由Reg指定)的內(nèi)容和指令中的變址偏移量(Disp)相加得到,例:LDRX R0,OffsetR5;Offset=18H,Reg=5,(R5)=5700H,則操作數(shù)地址 = 5718H 5. 相對尋址:指令的地址由程序計數(shù)器 PC 的內(nèi)容(即當(dāng)前執(zhí)行指令的地址)和指令的相對尋址偏移量相加得到,【例】JR 48H ;Disp = 48H,(PC) = 5600H則實際地址 = 5648H 6. 間接尋址:指令的地址碼字段給出的
15、內(nèi)容既不是操作數(shù),也不是操作數(shù)的地址,而是操作數(shù)(或指令)地址的地址,這被稱為間接尋址方式,多一次讀內(nèi)存儲器的操作。 7. 基址尋址:在計算機中設(shè)置一個專用的基址寄存器,操作數(shù)(或指令)的地址通過基址寄存器的內(nèi)容和指令中的地址碼相加得到,【例】Disp= 18H,BS= 5700H則操作數(shù)地址=5718H 8. 堆棧尋址 第六章 計算機的功能:是執(zhí)行程序(依次排列起來的指令代碼) 控制器的功能:正確地分步完成每一條指令規(guī)定的功能, 正確且自動地連續(xù)執(zhí)行指令; 控制器的組成 1)程序計數(shù)器(PC):提供指令在內(nèi)存中的地址,可以增量或接收下一條要執(zhí)行的指令地址。 2)指令寄存器(IR):保存讀取的
16、指令內(nèi)容。 3)指令步驟標(biāo)記線路: 標(biāo)記出每條指令的各個執(zhí)行步驟的相對次序關(guān)系。 4)時序控制信號產(chǎn)生部件:給出計算機各功能部件協(xié)同運行所需要的控制信號。(各部件包括運算器部件、主存儲器部件、總線及輸入/輸出接口(輸入/輸出設(shè)備) 、也包括控制器部件) 控制器的分類 硬連線的控制器:基本原理是根據(jù)指令的要求、當(dāng)前的時序及外部和內(nèi)部的狀態(tài)情況,按時間的順序發(fā)送一系列微操作控制信號。它由復(fù)雜的組合邏輯門電路和一些觸發(fā)器構(gòu)成,因此又稱為組合邏輯控制器,或常規(guī)邏輯控制器。提供信號:生成法:將操作碼和微操作序號作為輸入,寫出控制信號和下一微操作序號的邏輯表達(dá)式,然后,用相應(yīng)的邏輯器件實現(xiàn)。微程序的控制器
17、:思想就是每條機器指令的功能都用一段相應(yīng)的微程序來實現(xiàn),在微程序設(shè)計中充分運用了軟件的程序設(shè)計技術(shù),使得微程序流程中也有微程序分支、微程序循環(huán)、微子程序等。提供信號:查表法:將每一操作碼的每個微操作對應(yīng)的全部控制信號和下一操作步驟事先存儲在控制存儲器中,需要的時候從控制存儲器中讀出。硬連線的控制器組成:程序計數(shù)器PC、指令寄存器IR、脈沖源、啟??刂七壿嫼凸?jié)拍發(fā)生器、時序控制信號產(chǎn)生部件節(jié)拍發(fā)生器的作用:是用多位觸發(fā)器的輸出信號的不同組合狀態(tài)來標(biāo)識每條指令的不同執(zhí)行步驟。遵循的原則是:盡量做到從當(dāng)前節(jié)拍切換到下一個節(jié)拍時,只有一個觸發(fā)器的狀態(tài)發(fā)生變化,辦不到時,也要盡量使?fàn)顟B(tài)發(fā)生變化的觸發(fā)器數(shù)
18、目最少。此外,還要考慮有利于對寫出的節(jié)拍發(fā)生器的邏輯表達(dá)式的邏輯化簡。 控制器應(yīng)提供的控制信號:1. 運算器部件、2. 讀寫主存儲器或I/O接口、3. 對內(nèi)部總線數(shù)據(jù)來源的控制、4. 寄存器接收和其它特定控制信號 硬連線控制器的優(yōu)點:形成控制信號所必需的信號傳輸延時時間短,對提高系統(tǒng)運行速度有利。缺點:設(shè)計控制計算機各功能部件所需的時序控制信號的邏輯比較復(fù)雜,尤其是不方便對設(shè)計方案的改動 微指令具有兩項功能: (1)提供一條機器指令的一個執(zhí)行步驟所需要的控制信號。(2)讀出下一條待用微指令的地址,以便自動有序地讀出每一條微指令,解決機器指令執(zhí)行步驟之間的正確接續(xù)問題。硬連線與微程序控制器比較相
19、同點:完成相同的功能控制信號基本相同.不同點:控制信號生成部件的組成和實現(xiàn)方式不同、步驟標(biāo)記實現(xiàn)方式不同、性能不同。一些指令重點必考 第七章 存儲器的作用:計算機中用來存放程序和數(shù)據(jù)的部件,是計算機的重要組成 程序和數(shù)據(jù)的共同特點:二進(jìn)制位串 存儲器的分類: (1)按存儲介質(zhì)分類 半導(dǎo)體器件:半導(dǎo)體存儲器(RAM、ROM,用作主存) 磁性材料:磁表面存儲器(磁盤、磁帶,用作輔存) 光介質(zhì):光盤存儲器(用作輔存)(2)按存取方式分類 隨機存取存儲器:存儲器中任何存儲單元的內(nèi)容都能被隨機存取,且存取時間和存儲單元物理位置無關(guān)(主存) 順序存取存儲器:存取時間和存儲單元的物理位置有關(guān) (磁盤、磁帶)
20、 相聯(lián)存儲器:按內(nèi)容訪問。(3)按存儲器的讀寫功能分類 只讀存儲器(ROM):一般隱含指隨機存取。 讀寫存儲器(RAM):一般隱含指隨機存取。(4)按信息的可保存性分類 永久記憶的存儲器:又稱非易失性存儲器,在斷電后還能保存信息(輔存、ROM) 非永久記憶的存儲器:又稱易失性存儲器,在斷電后信息丟失(主存中的RAM)(5)按在計算機系統(tǒng)中的作用分類 主存儲器:又稱內(nèi)存,為主機的一部分,用于存放系統(tǒng)當(dāng)前正在執(zhí)行的數(shù)據(jù)和程序,屬于臨時存儲器。在現(xiàn)代計算機中,主存儲器處于全機的中心地位。 輔助存儲器:又稱外存,為外部設(shè)備,用于存放暫不用的數(shù)據(jù)和程序,屬于永久存儲器。存儲器的性能指標(biāo) :存儲容量、存儲
21、速度(存取時間、存取周期、存儲器帶寬三個量來衡定)、存儲器的價格、可靠性、功耗。存儲器追求的目標(biāo):盡可能快的存取速度、盡可能大的存儲空間、盡可能低的單位成本。為什么采用多級存儲器結(jié)構(gòu):選用生產(chǎn)與運行成本不同的、存儲容量不同的、讀寫速度不同的多種存儲介質(zhì),組成一個統(tǒng)一的存儲器系統(tǒng),使每種介質(zhì)都處于不同的地位,發(fā)揮不同的作用,充分發(fā)揮各自在速度、容量、成本方面的優(yōu)勢,從而達(dá)到最優(yōu)的性能價格比,以滿足使用要求。 三級結(jié)構(gòu)存儲器:cache主存輔助存儲器 SRAM存儲器:使用雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器表示0和1代碼。電源不掉電的情況下,信息穩(wěn)定保持(靜態(tài))。存取速度快,集成度低(容量?。瑑r格高。常用作高速緩沖存儲
22、器Cache。DRAM存儲器:使用半導(dǎo)體器件中分布電容上有無電荷來表示0和1代碼。 讀出后信息被破壞;即使電源不掉電的情況下,信息也會丟失,因此需要不斷刷新。存取速度慢,集成度高(容量大),價格低。常用作內(nèi)存條。存儲器容量擴展的三種方法:字?jǐn)U展、位擴展、字位擴展解決問題:彌補CPU與主存速度上的差異。 從存儲器角度,解決問題的有效途徑:主存采用更高速的技術(shù)來縮短存儲器的讀出時間,或加長存儲器的字長。在每個存儲器周期中存取幾個字(多體交叉存儲)。 采用并行操作的多端口存儲器。在CPU和主存之間加入一個高速緩沖存儲器(Cache),以縮短讀出時間。第八章高速緩沖存儲器(Cache)用途:設(shè)置在 C
23、PU 和 主存儲器之間,完成與CPU高速交換信息( cache的速度比主存快510倍),盡量避免 CPU不必要地多次直接訪問相對慢速的主存儲器,從而提高計算機系統(tǒng)的運行效率。實現(xiàn):這是一個存儲容量小,但讀寫速度更快的,以關(guān)聯(lián)存儲器方式運行、用靜態(tài)存儲器(SRAM)芯片實現(xiàn)的存儲器系統(tǒng)。 建立高速緩沖存儲器的理論依據(jù):是程序訪問的局部性原理使用高速緩沖存儲器是為了解決速度問題,存儲管理 主要由硬件實現(xiàn)。使用虛擬存儲器是為了解決容量問題, 存儲管理主要由軟件實現(xiàn)。后者在執(zhí)行程序時,必須把邏輯地址映射到主存儲器的物理地址 空間上,這個過程稱為虛實地址的轉(zhuǎn)換 。 在計算機中,主存的工作方式是
24、隨機按字存取;輔存的工作方 式是DMA成組傳送高速緩沖存儲器的地址映像、特點全相聯(lián)映射(主存的字塊可以和cache的任何字塊對應(yīng),利用率高,方式靈活。標(biāo)志位較長,比較電路的成本太高。如果主存空間有2m塊,則標(biāo)志位要有m位。同時,如果cache有c行,則需要有c個比較電路。比較器電路難于設(shè)計和實現(xiàn),因此只適合于小容量的cache。)主存中的一塊可以映射到Cache中任何一個位置直接映像(主存的字塊只可以和固定的cache字塊對應(yīng),方式直接,利用率低。標(biāo)志位較短,比較電路的成本低。如果主存空間有2m塊,cache中字塊有2c塊,則標(biāo)志位只要有m-c位。且僅需要比較一次。)主存中的一塊只能映射到Ca
25、che中唯一的一個位置定位時,不需要判斷,只需替換多路組相聯(lián)映射(折衷方案。組間為全相連,組內(nèi)為直接映像。集中了兩個方式的優(yōu)點。成本也不太高。)主存中的一塊可以選擇映射到Cache中多個位置 cache替換算法隨機替換(RAND)隨機找一個cache塊進(jìn)行替換,比較盲目。先進(jìn)先出算法(FIFO)將最早調(diào)入cache的字塊替換出去,采用循環(huán)電路容易實現(xiàn),開銷小。最近最少使用算法(LRU)存取速度:寄存器 > Cache > 主存 > 輔存按照主存-外存層次的信息傳送單位不同,虛擬存儲器有段式 頁式和段頁式三類第十一章 外部設(shè)備在計算機系統(tǒng)中的作用:人機對話的重要設(shè)備;完成數(shù)據(jù)媒
26、體變換的設(shè)備;計算機系統(tǒng)軟件和信息的駐存地;計算機在各領(lǐng)域應(yīng)用的重要工具。 外圍設(shè)備的特點:外設(shè)具有種類多;工作速度差異大;運行原理差異大;時序獨立、異步性明顯;接口邏輯千差萬別等特點。 解決問題的途徑: 建立公用的交換信息的通路,提供各部件協(xié)調(diào)使用通路規(guī)則,這個通路就是計算機總線。 在CPU和各種不同的外圍設(shè)備之間設(shè)置功能電路,作為兩者之間的橋梁,解決二者之間的連接、溝通、匹配、緩沖等,使CPU和外設(shè)協(xié)調(diào)工作,這個功能電路就是輸入輸出接口(設(shè)備接口卡、I/O接口電路),又叫“I/O適配器”(I/O Adapter)。支持多個I/O設(shè)備并發(fā)執(zhí)行輸入輸出操作,降低輸入輸出操作對CPU干預(yù)的需求,
27、采用多種不同的輸入輸出方式,如中斷方式、DMA方式等??偩€的基本特性共享:指多個部件連接在同一條總線上,各個部件之間都可以通過這條總線來進(jìn)行信息的交換。分時:某一時刻,只可以有一個部件向總線上發(fā)送信息,但卻可以有一個或多個部件同時接收信息??偩€的分類CPU內(nèi)部總線:即內(nèi)總線,是CPU內(nèi)部各部件之間的信息傳送線。 系統(tǒng)總線:指連接CPU與主存或I/O接口之間的信息傳送線,它是連接整機系統(tǒng)的基礎(chǔ)。通信總線:主要是用于計算機系統(tǒng)之間或計算機與外部設(shè)備之間的通信。按數(shù)據(jù)傳送方式分類并行總線采用多根數(shù)據(jù)線同時傳送一個字節(jié)或一個字的所有位。 串行總線采用一根數(shù)據(jù)線一位一位地傳送數(shù)據(jù)按總線的通信定時方式分類同步總線:異步總線:總線周期:通過總線完成一次內(nèi)存讀寫操作或者完成一次I/O設(shè)備讀寫操作所需的時間,一般由地址時間和數(shù)據(jù)時間兩個時間段組成系統(tǒng)總線的結(jié)構(gòu) 單總線結(jié)構(gòu)系統(tǒng)只使用一組總線,所有的部件和設(shè)備都接在這唯一的總線上,包括數(shù)據(jù)總線,地址總線,控制總線,其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單,成本低廉,缺點是運行效率低。 雙總線結(jié)構(gòu) 是指在計算機中配置兩組總線,即在處理機總線上通過一塊擴展總線的控制
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