计算机体系结构--CH4 输入输出系统 右键点击查看图像,查看清晰图像 X-mind 计算机体系结构--CH4 输入输出系统 输入输出原理 特点 实时性 与设备无关性 异步性 输入输出系统的组织方式 自治控制 层次控制 分类控制 基本输入输出方式 程序控制输入输出方式 由CPU进行轮流循环测试方法,分时为外围设备服务 中断输入输出方式 进行中断处理 输入输出都要经过CPU 直接存储器访问方式(DMA) 设备与主存交换数据 不经过CPU 总线由DMA控制器掌握 DMA控制器复杂 中断系统 中断源…
1. 输入输出系统概述 组成:外设.接口.总线.管理软件 基本功能 完成计算机内外的信息传递 保证CPU正确选择输出设备 利用缓冲等,实现主机与外设的速度匹配 特点:异步性.实时性.设备无关性 输入过程:CPU把地址值放入总线 --> CPU等候设备数据有效 --> CPU从总线读入数据存入寄存器 输出过程:CPU把地址值放入总线 --> CPU把数据值放入总线 --> 设备等数据有效取走数据 IO系统性能:存储IO.通信IO 连接特性:哪些设备可以和IO相连 IO系统容量:IO系…
计算机组成原理\硬件结构\输入输出系统\I/O接口 一.概述 接口可以看做是两个系统或两个部件之间的交接部分,它即可以是两种硬设备之间的连接电路,也可以是两个软件之间共同的逻辑边界. I/O接口通常是指主机与I/O设备之间设置的一个硬件电路及其相应的软件控制,不同的I/O设备都有其相应的设备控制器,而它们往往都是通过I/O接口与主机取得联系的. 主机与I/O设备之间设置I/O接口的理由如下: (1)一台机器配有多台I/O设备,它们各自有其设备号(地址),接口实现I/O设备的选择 (2)I/O种类…
BIOS(Basic Input/Output System)是基本输入输出系统的简称 介绍 操作系统老师说,平时面试学生或者毕业答辩的时候他都会问这个问题,可见这个问题对于计算机专业的学生来说是如此重要.那么,从打开计算机电源到计算机的屏幕显示,中间经历了哪些过程呢? 启动的英文是boot,来自于一个谚语 pull oneself up by one's bootstraps 通过拉自己的鞋带把自己拽起 这个很明显是矛盾的.工程师早期用这句谚语用来比喻早期的计算机开机,因为计算机启动需要运行程…
Textbook:<计算机组成与设计——硬件/软件接口>  HI<计算机体系结构——量化研究方法>          QR 在前面一节里我们有了一块简单的RISC CPU,包括指令集和各个部件.现在我们来看看怎么在它的基础上构建一个pipeline pipeline pipeline的概念本科的时候其实学过了...大意就是把一整个部件(可以理解成电路)分解成多个stage,这样不同stage之间就可以并行的执行不同指令了. PPT P1-P5 / HI P183 Pipeline…
基本输入输出系统BIOS概述 硬盘操作系统DOS建立在BIOS的基础上,通过BIOS操纵硬件,例如DOS调用BIOS显示I/O程序完成输入显示,调用打印I/O完成打印输出 通常应用程序应该调用DOS提供的系统功能完成输入输出或者其他操作,这样做不仅容易实现,而且对硬件依赖性最少,但是有时候DOS不提供某种服务,因此就不能利用DOS实现 也就是说,BIOS比DOS更加接近于硬件 键盘输入: 键盘中断处理程序 当用户按键时,键盘接口上会得到一个代表被按键的键盘的扫描码,同时产生一个中断请求,如果中断…
计算机体系结构的铁律可由下面公式来描写叙述: 从Programmer的角度来看,处理器的性能就是运行程序的耗费的时间.所以用Time/Program来刻画处理器性能.而这个简单的公式背后是有很丰富的内涵的,详细地说,就是该公式又能够展开为下面三个简单有内涵的公式. Instructions/Program:表示一个程序相应的指令数量,这部分工作主要集中在编译器领域,一般来说,指令数量越少运行速度越快.比如.用GCC编译器时,使用-O3 当然会比-O0 快不少.假设处理器支持SSE.编译器对带循环…
计算机体系结构--CH5 标量处理机 右键点击查看图像,查看清晰图像 X-mind 计算机体系结构--CH5 标量处理机 先行控制技术 指令得重叠执行方式 顺序执行方式 一次重叠执行方式 二次重叠技术 先行控制的原理 有独立的取指令部件,指令分析不见,指令执行部件 解决访问主存储器的冲突问题 解决 两个独立的存储器 独立的指令存储器 独立的数据存储器 采用先行控制技术 缓冲技术 预处理技术 处理机结构 指令执行时序 先行缓冲栈 先行指令缓冲栈 用它来平滑主存储器取指令和指令分析器使用指令间的速度…
计算机体系结构--CH3存储系统 右键点击查看图像,查看清晰图像 X-mind 计算机体系结构--CH3存储系统 存储系统原理 主要性能 速度 容量 价格 两种存储系统 Cache与主存储器 虚拟存储系统 主存储器 硬盘 存储系统的速度 命中率 在M1存储器中访问到的概率 H=N1 / (N1+N2) 访问周期 T= HT1 + (1-H) T2 H趋向1, T趋向T1 访问效率 访问效率与命中率和两级存储器的速度之比有关 预存储技术 提高命中率 H' = (H + n - 1)/ n n为数据…
CH2 指令系统 右键点击查看图像,查看清晰图像 X-mind CH2 指令系统 数据表示 定义 指计算机硬件能够直接识别,可以被指令系统直接调用的那些数据类型 确定哪些数据类型用哪些数据表示实现,是软硬件取舍问题的关键 目的 缩短程序运行的时间 减少CPU与主存间的通信量 数据表示的通用性和利用率 浮点数的表示方法 表示方式 尾数 阶码 表示范围 表示的国际标准 32位 1位符号位 - 8位阶码e - 23位尾数m 64位 11位阶码 尾数和阶码的基值皆为2 误差 表数效率 当尾数基值位2时,…