白中英計(jì)算機(jī)組成原理輸入輸出系統(tǒng)學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1白中英計(jì)算機(jī)組成原理白中英計(jì)算機(jī)組成原理(yunl)輸入輸出輸入輸出系統(tǒng)系統(tǒng)第一頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日2第1頁(yè)/共76頁(yè)第二頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日33. DMA方式 DMA控制器的組成(zchn)；DMA傳送過(guò)程。4. 通道方式第第7 7章章中斷的基本概念中斷的基本概念中斷響應(yīng)過(guò)程中斷響應(yīng)過(guò)程中斷處理過(guò)程中斷處理過(guò)程多重中斷和中斷屏蔽的概念多重中斷和中斷屏蔽的概念第2頁(yè)/共76頁(yè)第三頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日4第3頁(yè)/共76頁(yè)第四頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日5(shjin)。n高速的外圍設(shè)備n采用同步定時(shí)方式；nCPU以等間

2、隔的速率執(zhí)行輸入輸出指令。詢(xún)問(wèn)信號(hào)詢(xún)問(wèn)信號(hào)應(yīng)答信號(hào)應(yīng)答信號(hào)由時(shí)鐘脈沖控制由時(shí)鐘脈沖控制如何使如何使CPUCPU與外與外設(shè)同步工作設(shè)同步工作如：機(jī)械開(kāi)關(guān)、發(fā)光二極管如：機(jī)械開(kāi)關(guān)、發(fā)光二極管如：鍵盤(pán)、顯示器如：鍵盤(pán)、顯示器如：主存、輔存如：主存、輔存第4頁(yè)/共76頁(yè)第五頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日6nn增加一個(gè)具有特殊功能的處理器通道，將CPU的輸入輸出權(quán)力下放。n外圍處理機(jī)方式(PPU)n是通道方式的進(jìn)一步發(fā)展。動(dòng)畫(huà)演示：動(dòng)畫(huà)演示：8-1.swf8-1.swf第5頁(yè)/共76頁(yè)第六頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日7nCPU主動(dòng)查詢(xún)，程序控制數(shù)據(jù)傳送過(guò)程，簡(jiǎn)單易行；n每次查詢(xún)之后

3、只能傳送一個(gè)字或一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸率不高，CPU時(shí)間浪費(fèi)較多。n適用場(chǎng)合nCPU不太忙且對(duì)傳送速度要求不高的系統(tǒng)。第6頁(yè)/共76頁(yè)第七頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日8并行工作；n中斷操作過(guò)程增加了軟硬件的開(kāi)銷(xiāo)，且每次數(shù)據(jù)傳送只能傳送一個(gè)字或一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳送效率低。n適用場(chǎng)合nCPU與慢速外設(shè)之間的數(shù)據(jù)傳送。第7頁(yè)/共76頁(yè)第八頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日9n特點(diǎn)n數(shù)據(jù)(shj)傳送不需要經(jīng)過(guò)CPU，直接由硬件控制；n外設(shè)與存儲(chǔ)器之間的數(shù)據(jù)(shj)傳送量大。n適用場(chǎng)合n包含有高速外設(shè)的系統(tǒng)中。存儲(chǔ)器與外設(shè)之間存儲(chǔ)器與外設(shè)之間數(shù)據(jù)交換時(shí)使用數(shù)據(jù)交換時(shí)使用(sh

4、yng)第8頁(yè)/共76頁(yè)第九頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日10n特點(diǎn)n硬件代價(jià)(diji)較高；nIO傳送的效率高，并且減輕了CPU的工作負(fù)擔(dān)。n適用場(chǎng)合n高性能要求的系統(tǒng)中。第9頁(yè)/共76頁(yè)第十頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日11 CPUIN AL , DX數(shù)據(jù)總線(xiàn)數(shù)據(jù)總線(xiàn)地址總線(xiàn)地址總線(xiàn)/RD/WR/MIOIO0地址地址(dzh)信息信息0ALOUT DX , AL00地址信息地址信息AL數(shù)據(jù)的輸入輸數(shù)據(jù)的輸入輸出完全由程序出完全由程序控制！控制！第10頁(yè)/共76頁(yè)第十一頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日12n占用主存空間，使實(shí)際主存容量減小；nI/O訪(fǎng)問(wèn)的指令字長(zhǎng)

5、較長(zhǎng)，執(zhí)行速度慢。00000HFFFFFH以以2020位主存地址、位主存地址、1616位位I/OI/O地址為例地址為例主主存存儲(chǔ)儲(chǔ)器器I/O設(shè)設(shè)備備EFFFFHF0000H第11頁(yè)/共76頁(yè)第十二頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日1300000HFFFFFH主主存存儲(chǔ)儲(chǔ)器器I/O設(shè)設(shè)備備0000HFFFFH以以2020位主存地址、位主存地址、1616位位I/OI/O地址為例地址為例第12頁(yè)/共76頁(yè)第十三頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日14nIO(gngnng)：n對(duì)I/O接口的控制觸發(fā)器置1或0，控制其進(jìn)行某些操作；nCPU向IO接口發(fā)命令字；n測(cè)試設(shè)備的某些狀態(tài)；nCPU讀取

6、IO接口的狀態(tài)字；n輸入或輸出數(shù)據(jù)；nCPU與IO接口之間的數(shù)據(jù)傳送； 以數(shù)據(jù)形式傳送以數(shù)據(jù)形式傳送控制、狀態(tài)信息控制、狀態(tài)信息第13頁(yè)/共76頁(yè)第十四頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日15n外設(shè)開(kāi)始工作后，設(shè)置當(dāng)前“忙”狀態(tài)；nCPU與外設(shè)通過(guò)(tnggu)接口內(nèi)部的數(shù)據(jù)緩沖器傳送數(shù)據(jù)；動(dòng)畫(huà)演示：動(dòng)畫(huà)演示：8-2.swf8-2.swf第14頁(yè)/共76頁(yè)第十五頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日16重復(fù)、步，直到設(shè)備就緒(jix)為止。nCPU輸入或輸出數(shù)據(jù)，同時(shí)復(fù)位接口中的狀態(tài)標(biāo)志。n特點(diǎn)n可通過(guò)改變查詢(xún)順序修改設(shè)備的優(yōu)先權(quán)；nCPU工作效率低；動(dòng)畫(huà)演示：動(dòng)畫(huà)演示：8-8-3.sw

7、f3.swf第15頁(yè)/共76頁(yè)第十六頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日17第16頁(yè)/共76頁(yè)第十七頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日18程；n所有(suyu)能引起中斷的事件均稱(chēng)為中斷源；n處理中斷事件的中斷服務(wù)程序是預(yù)先設(shè)置好的；n結(jié)束中斷返回原程序時(shí)，要以原狀態(tài)返回暫停處繼續(xù)執(zhí)行。動(dòng)畫(huà)演示：動(dòng)畫(huà)演示：8-8-4.swf4.swf第17頁(yè)/共76頁(yè)第十八頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日19 IRET主主程程序序中中斷斷(zhngdun)服服務(wù)務(wù)程程序序IP中斷請(qǐng)求中斷請(qǐng)求主程主程序序中斷中斷(zhngdun)響應(yīng)響應(yīng)中斷服中斷服務(wù)程序務(wù)程序中斷返中斷返回回IRET斷斷點(diǎn)點(diǎn)

8、IP IP IP第18頁(yè)/共76頁(yè)第十九頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日20n各中斷源如何向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求；n有多個(gè)中斷源時(shí)，如何確定優(yōu)先級(jí)；nCPU在什么條件、什么時(shí)候、以什么方式響應(yīng)中斷；n如何保護(hù)/恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)、如何轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)程序的入口地址；n如何處理多重中斷。第19頁(yè)/共76頁(yè)第二十頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日219.保護(hù)CPU現(xiàn)場(chǎng)；10.執(zhí)行中斷服務(wù)程序；11.開(kāi)中斷；12.恢復(fù)CPU現(xiàn)場(chǎng)；13.中斷返回14.恢復(fù)斷點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)，返回主程序繼續(xù)執(zhí)行；由硬件自動(dòng)由硬件自動(dòng)(zdng)完成完成由軟件完成由軟件完成第一個(gè)問(wèn)題：第一個(gè)問(wèn)題：CPUCPU公操作時(shí)檢測(cè)保存中公操作

9、時(shí)檢測(cè)保存中斷請(qǐng)求信號(hào)的寄存器斷請(qǐng)求信號(hào)的寄存器對(duì)對(duì)CPU內(nèi)部寄存器的保護(hù)與恢復(fù)內(nèi)部寄存器的保護(hù)與恢復(fù)第三個(gè)問(wèn)題：第三個(gè)問(wèn)題：避免再次中斷影響當(dāng)前中斷響避免再次中斷影響當(dāng)前中斷響應(yīng)，屏蔽中斷源；應(yīng)，屏蔽中斷源；可實(shí)現(xiàn)中斷優(yōu)先權(quán)管理可實(shí)現(xiàn)中斷優(yōu)先權(quán)管理第四個(gè)問(wèn)題：第四個(gè)問(wèn)題：中斷處理過(guò)程由軟中斷處理過(guò)程由軟硬件結(jié)合完成硬件結(jié)合完成由軟硬件共同完成由軟硬件共同完成第二個(gè)問(wèn)題：第二個(gè)問(wèn)題：為保證為保證CPUCPU能夠正常能夠正常返回主程序返回主程序第20頁(yè)/共76頁(yè)第二十一頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日22n8086 PC機(jī)中，將存儲(chǔ)器物理地址為03FFH的1024個(gè)單元作為中斷向量表，每

10、個(gè)向量占用(zhn yn)4個(gè)字節(jié)，可容納256個(gè)中斷向量。第21頁(yè)/共76頁(yè)第二十二頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日23 0000 : 00000000 : 00010000 : 00020000 : 0003 0000 : 00200000 : 00210000 : 00220000 : 0023 0000 : 03FC0000 : 03FD0000 : 03FE0000 : 03FF類(lèi)型類(lèi)型(lixng)號(hào)號(hào) 0類(lèi)型類(lèi)型(lixng)號(hào)號(hào) 8類(lèi)型號(hào)類(lèi)型號(hào) 255偏移地址偏移地址段地址段地址偏移地址偏移地址段地址段地址偏移地址偏移地址段地址段地址每個(gè)中斷向量在每個(gè)中斷向量在中斷向量

11、表中的中斷向量表中的序號(hào)，值為序號(hào)，值為0 0255255。中斷類(lèi)型號(hào)中斷類(lèi)型號(hào)第22頁(yè)/共76頁(yè)第二十三頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日24用中斷向量賦值用中斷向量賦值CSCS、IPIP中斷源提供中斷源提供中中斷類(lèi)型號(hào)斷類(lèi)型號(hào)n4中斷向量中斷向量地址地址查表查表中斷向量中斷向量CPU轉(zhuǎn)向中斷轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序執(zhí)行服務(wù)程序執(zhí)行 CPU使用向量中斷的過(guò)程：使用向量中斷的過(guò)程：第23頁(yè)/共76頁(yè)第二十四頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日25動(dòng)畫(huà)演示動(dòng)畫(huà)演示(ynsh)(ynsh)：8-5.swf8-5.swf由中由中斷隱斷隱指令指令執(zhí)行執(zhí)行第24頁(yè)/共76頁(yè)第二十五頁(yè)，共76頁(yè)。202

12、2年5月15日星期日26nCPU在中斷響應(yīng)期間，還可能有新的中斷請(qǐng)求。為了不致于造成混亂，中斷管理部件中必須有中斷屏蔽觸發(fā)器，在中斷響應(yīng)期間屏蔽其他中斷源。n第四個(gè)問(wèn)題n中斷處理過(guò)程是由硬件和軟件結(jié)合來(lái)完成的；n中斷周期由硬件實(shí)現(xiàn)，中斷處理程序由機(jī)器指令序列實(shí)現(xiàn)。中斷返回時(shí)再恢復(fù)斷點(diǎn)狀態(tài)中斷返回時(shí)再恢復(fù)斷點(diǎn)狀態(tài)對(duì)中斷源的優(yōu)先權(quán)管理對(duì)中斷源的優(yōu)先權(quán)管理第25頁(yè)/共76頁(yè)第二十六頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日27n CPUn外設(shè)準(zhǔn)備就緒后，向CPU請(qǐng)求(qngqi)中斷nCPU接受請(qǐng)求(qngqi)，完成數(shù)據(jù)傳送第26頁(yè)/共76頁(yè)第二十七頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日28就緒就

13、緒(jix)觸發(fā)器觸發(fā)器允許觸發(fā)器允許觸發(fā)器忙狀態(tài)觸發(fā)器忙狀態(tài)觸發(fā)器中斷請(qǐng)求中斷請(qǐng)求觸發(fā)器觸發(fā)器中斷屏蔽中斷屏蔽觸發(fā)器觸發(fā)器 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)一條指令結(jié)束一條指令結(jié)束 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)10110IF=0001動(dòng)畫(huà)演示：動(dòng)畫(huà)演示：8-6.swf8-6.swf第27頁(yè)/共76頁(yè)第二十八頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日29的中斷服務(wù)；n實(shí)現(xiàn)方法n進(jìn)入中斷服務(wù)時(shí)的中斷屏蔽設(shè)置；第28頁(yè)/共76頁(yè)第二十九頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日30中斷請(qǐng)求信號(hào)中斷請(qǐng)求信號(hào)優(yōu)先權(quán)高優(yōu)先權(quán)高優(yōu)先權(quán)低優(yōu)先權(quán)低中斷響應(yīng)信號(hào)中斷響應(yīng)信號(hào)動(dòng)畫(huà)演示：動(dòng)畫(huà)演示：8-7.swf8-7.swf第29頁(yè)/共76頁(yè)第三十頁(yè)，共76頁(yè)。

14、2022年5月15日星期日31動(dòng)畫(huà)演示動(dòng)畫(huà)演示(ynsh(ynsh) )：8-8-8.swf8.swf排隊(duì)鏈排隊(duì)鏈中斷響應(yīng)中斷響應(yīng)信號(hào)信號(hào)中斷排隊(duì)輸入信號(hào)；中斷排隊(duì)輸入信號(hào)；由高優(yōu)先權(quán)中斷得到由高優(yōu)先權(quán)中斷得到中斷排隊(duì)中斷排隊(duì)輸出信號(hào)輸出信號(hào)選中選中信號(hào)信號(hào)中斷源的中中斷源的中斷請(qǐng)求信號(hào)斷請(qǐng)求信號(hào)第30頁(yè)/共76頁(yè)第三十一頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日32址，得到中斷處理程序的入口地址。7.向量地址轉(zhuǎn)移8.由硬件直接產(chǎn)生一個(gè)該中斷源對(duì)應(yīng)的固定(gdng)地址碼，該地址碼中存放可轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)程序的入口地址。第31頁(yè)/共76頁(yè)第三十二頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日33n暫停當(dāng)前

15、的中斷服務(wù)程序，轉(zhuǎn)去執(zhí)行(zhxng)新的中斷服務(wù)程序。n多級(jí)中斷中需要進(jìn)行優(yōu)先權(quán)的控制和判斷。第32頁(yè)/共76頁(yè)第三十三頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日34n中斷優(yōu)先權(quán)控制n當(dāng)某中斷源的請(qǐng)求被響應(yīng)時(shí)，將同時(shí)設(shè)置低級(jí)中斷源的IM=1，而高級(jí)中斷源的IM=0，可以發(fā)生中斷嵌套。第33頁(yè)/共76頁(yè)第三十四頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日35嵌套的；n若設(shè)備E、F、H同時(shí)請(qǐng)求中斷(zhngdun)，則先響應(yīng)設(shè)備E；n此時(shí)，若設(shè)備D請(qǐng)求中斷(zhngdun)，則不響應(yīng)；n若設(shè)備B請(qǐng)求中斷(zhngdun)，則打斷設(shè)備E的中斷(zhngdun)服務(wù)，嵌套響應(yīng)設(shè)備B；動(dòng)畫(huà)動(dòng)畫(huà)演示演示: :

16、 8-9.swf8-9.swf第34頁(yè)/共76頁(yè)第三十五頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日36則有兩個(gè)n位中斷(zhngdun)請(qǐng)求寄存器和中斷(zhngdun)屏蔽寄存器；nCPU響應(yīng)中斷(zhngdun)時(shí)，系統(tǒng)需要進(jìn)行優(yōu)先權(quán)控制，實(shí)現(xiàn)正常的中斷(zhngdun)嵌套；n置“1”（關(guān)閉）本級(jí)和低級(jí)的中斷(zhngdun)屏蔽觸發(fā)器；n清“0”（開(kāi)放）更高級(jí)的中斷(zhngdun)屏蔽觸發(fā)器；第35頁(yè)/共76頁(yè)第三十六頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日37單重中斷單重中斷(zhngdun)和多重中斷和多重中斷(zhngdun)的服務(wù)程序流程的服務(wù)程序流程中斷否？中斷否？保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)保

17、護(hù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備服務(wù)設(shè)備服務(wù)恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng) 開(kāi)中斷開(kāi)中斷中斷返回中斷返回取指令取指令執(zhí)行指令執(zhí)行指令中斷服務(wù)程序中斷服務(wù)程序 中斷響應(yīng)中斷響應(yīng) 程序斷點(diǎn)進(jìn)棧程序斷點(diǎn)進(jìn)棧 關(guān)中斷關(guān)中斷 向量地址向量地址 PC中斷周期中斷周期是是中斷返回中斷返回保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備服務(wù)設(shè)備服務(wù)恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)中斷開(kāi)中斷開(kāi)中斷開(kāi)中斷開(kāi)中斷開(kāi)中斷中斷中斷(zhngdun)隱指令隱指令中斷隱指令中斷隱指令否否取指令取指令執(zhí)行指令執(zhí)行指令中斷否？中斷否？否否 中斷響應(yīng)中斷響應(yīng) 程序斷點(diǎn)進(jìn)棧程序斷點(diǎn)進(jìn)棧 關(guān)中斷關(guān)中斷向量地址向量地址 PC中斷周期中斷周期是是中斷服務(wù)程序中斷服務(wù)程序單重單重 多重多重 第36頁(yè)/共76頁(yè)第三十

18、七頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日38優(yōu)先級(jí)排隊(duì)與中斷(zhngdun)向量產(chǎn)生邏輯；第37頁(yè)/共76頁(yè)第三十八頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日39第38頁(yè)/共76頁(yè)第三十九頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日40第39頁(yè)/共76頁(yè)第四十頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日416.CPU立即響應(yīng)，則應(yīng)如何調(diào)整?7.使設(shè)備C的優(yōu)先權(quán)最高，即可滿(mǎn)足題目要求；8.可將設(shè)備C單獨(dú)設(shè)置為第3級(jí)中斷，并令I(lǐng)M3=0即可。第40頁(yè)/共76頁(yè)第四十一頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日42nn優(yōu)先級(jí)高的中斷請(qǐng)求有權(quán)中斷優(yōu)先級(jí)低的中斷服務(wù)。由屏蔽字決定是否有權(quán)中斷由屏蔽字決定是否有權(quán)

19、中斷第41頁(yè)/共76頁(yè)第四十二頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日43屏蔽字n欲使第2級(jí)中斷的優(yōu)先權(quán)高于第3級(jí)；n則可設(shè)置第3級(jí)中的屏蔽字設(shè)為：00001011n第2級(jí)中的屏蔽字設(shè)為：00001111第42頁(yè)/共76頁(yè)第四十三頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日44中斷源中斷源屏蔽字（屏蔽字（ L0L1L2L3L4 ）L0L1L2L3L41010011111001001011110101第43頁(yè)/共76頁(yè)第四十四頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日45第44頁(yè)/共76頁(yè)第四十五頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日46中斷中斷(zhngdun)源源外部中斷外部中斷異常中斷異常中斷

20、不可屏蔽中斷不可屏蔽中斷NMI可屏蔽中斷可屏蔽中斷INTR異常中斷異常中斷指令中斷指令中斷INT n除法錯(cuò)中斷除法錯(cuò)中斷單步中斷單步中斷斷點(diǎn)中斷斷點(diǎn)中斷溢出中斷溢出中斷由執(zhí)行指令引起由執(zhí)行指令引起的中斷。的中斷。由由隨機(jī)的硬件信隨機(jī)的硬件信號(hào)號(hào)引起的中斷；引起的中斷；動(dòng)畫(huà)演示：動(dòng)畫(huà)演示： 8-12.swf第45頁(yè)/共76頁(yè)第四十六頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日47于系統(tǒng)對(duì)緊急情況的處理，用戶(hù)不能使用；n常見(jiàn)的NMI中斷(zhngdun)：n系統(tǒng)RAM奇偶校驗(yàn)錯(cuò)、I/O通道校驗(yàn)錯(cuò)、協(xié)處理器出錯(cuò)等。第46頁(yè)/共76頁(yè)第四十七頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日48n提供；n常見(jiàn)的IN

21、TR中斷：n外部設(shè)備的中斷請(qǐng)求，如I/O設(shè)備的數(shù)據(jù)傳送請(qǐng)求，用戶(hù)可自行設(shè)計(jì)；第47頁(yè)/共76頁(yè)第四十八頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日49n類(lèi)型號(hào)；n中斷類(lèi)型號(hào)的范圍為5n255 ；n這類(lèi)中斷包括BIOS中斷、DOS中斷以及一些未定義的自由中斷（可由系統(tǒng)擴(kuò)充(kuchng)或根據(jù)應(yīng)用需要自定義）。第48頁(yè)/共76頁(yè)第四十九頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日50；n該類(lèi)中斷的實(shí)質(zhì)n由CPU運(yùn)行過(guò)程中的突發(fā)事件引起系統(tǒng)在適當(dāng)位置自動(dòng)添加一條(y tio)中斷指令，然后由CPU執(zhí)行該指令引起的中斷；n同指令中斷一樣，處理該中斷時(shí)，CPU不需要發(fā)響應(yīng)信號(hào)。第49頁(yè)/共76頁(yè)第五十頁(yè)，共7

22、6頁(yè)。2022年5月15日星期日51外部外部(wib)中斷中斷指令指令(zhlng)中斷中斷內(nèi)部異常中斷內(nèi)部異常中斷硬件故障中斷硬件故障中斷軟軟 件件 故故 障障 中中 斷斷第50頁(yè)/共76頁(yè)第五十一頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日52中斷產(chǎn)生中斷產(chǎn)生的特點(diǎn)的特點(diǎn)中斷類(lèi)型號(hào)的中斷類(lèi)型號(hào)的來(lái)源來(lái)源CPU是是否應(yīng)答否應(yīng)答可屏蔽性可屏蔽性NMI中斷中斷隨機(jī)性隨機(jī)性突發(fā)性突發(fā)性系統(tǒng)固定為系統(tǒng)固定為2 2不需要不需要不可屏蔽不可屏蔽INTR中斷中斷隨機(jī)性隨機(jī)性突發(fā)性突發(fā)性由中斷源提供由中斷源提供需要需要可屏蔽（可屏蔽（IFIF）指令中斷指令中斷可預(yù)期可預(yù)期由指令提供由指令提供不需要不需要不可屏蔽

23、不可屏蔽內(nèi)部中斷內(nèi)部中斷隨機(jī)性隨機(jī)性突發(fā)性突發(fā)性系統(tǒng)固定為系統(tǒng)固定為0 0、1 1、3 3、4 4不需要不需要不可屏蔽不可屏蔽( (除單步中斷除單步中斷TF)TF)第51頁(yè)/共76頁(yè)第五十二頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日53n速度快，但硬件復(fù)雜度高。nDMA方式中，DMAC的工作：n接受外設(shè)的DMA請(qǐng)求，并提交給CPU；n接管總線(xiàn)的控制權(quán)，控制主存和外設(shè)之間的數(shù)據(jù)傳送；n完成(wn chng)數(shù)據(jù)傳送后，交還總線(xiàn)使用權(quán)。磁盤(pán)與主存之間的數(shù)據(jù)傳送磁盤(pán)與主存之間的數(shù)據(jù)傳送8.4.1 DMA的基本概念的基本概念第52頁(yè)/共76頁(yè)第五十三頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日54n適用于外

24、設(shè)讀寫(xiě)周期大于主存的存取周期的系統(tǒng)中；nDMA與CPU交替訪(fǎng)問(wèn)方式（透明DMA方式）n適用于CPU周期大于主存存取周期的系統(tǒng)中；每次挪用的一個(gè)總線(xiàn)每次挪用的一個(gè)總線(xiàn)周期，對(duì)于周期，對(duì)于DMACDMAC來(lái)說(shuō)來(lái)說(shuō)需要需要2-52-5個(gè)周期，用于個(gè)周期，用于總線(xiàn)控制權(quán)的申請(qǐng)、建總線(xiàn)控制權(quán)的申請(qǐng)、建立和歸還。立和歸還。第53頁(yè)/共76頁(yè)第五十四頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日55第54頁(yè)/共76頁(yè)第五十五頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日56第55頁(yè)/共76頁(yè)第五十六頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日57第56頁(yè)/共76頁(yè)第五十七頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日58第57頁(yè)

25、/共76頁(yè)第五十八頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日59nDMAC控制外設(shè)與主存之間的數(shù)據(jù)(shj)傳送，并檢測(cè)是否傳送結(jié)束；nDMA結(jié)束nDMAC歸還總線(xiàn)使用權(quán)。之前要有對(duì)之前要有對(duì)DMAC芯片芯片的編程操作的編程操作傳送前傳送前的預(yù)處理的預(yù)處理第58頁(yè)/共76頁(yè)第五十九頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日60nn中斷CPU的服務(wù)；DMA總線(xiàn)(zn xin)的使用權(quán)；n是否需要保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)n中斷需要；DMA不需要（CPU不參與數(shù)據(jù)傳送）；nDMA的優(yōu)先權(quán)高于中斷的優(yōu)先權(quán)。第59頁(yè)/共76頁(yè)第六十頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日616.可實(shí)現(xiàn)為多個(gè)設(shè)備服務(wù)的目的；7.適用(shy

26、ng)于數(shù)據(jù)傳輸率很高的設(shè)備；第60頁(yè)/共76頁(yè)第六十一頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日62n各設(shè)備(shbi)以字節(jié)交叉方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送；nDMAC內(nèi)部需要多組寄存器；n設(shè)備(shbi)對(duì)DMAC的請(qǐng)求可采用鏈?zhǔn)?，或?dú)立請(qǐng)求方式；第61頁(yè)/共76頁(yè)第六十二頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日63第62頁(yè)/共76頁(yè)第六十三頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日64 T4T6 T7T2為磁盤(pán)為磁盤(pán) 服務(wù)服務(wù)T5T8T3為磁帶為磁帶 服務(wù)服務(wù)為打印為打印機(jī)服務(wù)機(jī)服務(wù)T15sDMA 請(qǐng)求請(qǐng)求打印機(jī)打印機(jī)tDMA 請(qǐng)求請(qǐng)求DMA 請(qǐng)求請(qǐng)求DMA 請(qǐng)求請(qǐng)求45s磁帶磁帶tDMA 請(qǐng)求請(qǐng)求DMA 請(qǐng)求請(qǐng)求DMA 請(qǐng)求請(qǐng)求DMA 請(qǐng)求請(qǐng)求30s磁盤(pán)磁盤(pán)t第63頁(yè)/共76頁(yè)第六十四頁(yè)，共76頁(yè)。2022年5月15日星期日65第64頁(yè)/共76頁(yè)第六十五頁(yè)