计算机组原理-第七章.ppt

1、课程安排：第九周四11月4日下午2:30-4:30第十四日12月6日晚上课程第十四周周四12月9日下午实验第十五周周一12月13日晚上休息第十六周周一12月20日晚上课程第十六周周四12月23日下午实验第十七周周一12月27日晚上休息第十八周晚上课程(复习)第一电脑Cpu如何识别和控制外部设备如何提高I/O效率，因为电脑CPU和外部设备的运行速度相差很大？ 第7章投入产出系统(1)，一、投入产出设备的寻址方式纠正机与投入产出设备交换信息，首先解决外围设备的寻址问题。 根据存储寻址方式，可以为每个外围设备分配一个或多个端口地址。 如何区分由系统提供的地址是网站数据库到外围设备的地址，还是主存储器

2、针织面料的地址？关于地址方式：统一地址方式(用同一机器指令网站数据库到内存和外部设备)独立地址方式(用不同的机器指令网站数据库到内存和外部设备) 男低音结构男低音是传递信息的路径，计算机使用的男低音有3种系统男低音：在计算机系统内的各部分之间传递信息的路径，如电脑CPU和主存储器之间、电脑CPU和外围接口之间相互传递信息的路径。 机间男低音(多机男低音):订正机多机系统内部各订正机之间相互传递信息的路径，第7章投入产出系统(2)，男低音控制方式(电脑CPU与外围设备之间的系统总线)系统总线分为单总线和多总线。 每个男低音都始终有多个组件，但男低音可以有一个发件人、一个或多个收件人或一个男低音随

3、时将信息传输到两个组件。 男低音除了需要传送信息的物理导线之外，还需要用于完成男低音仲裁、男低音仲裁等控制功能的男低音控制逻辑。 根据男低音控制逻辑是集中在一个组件上还是分散在多个组件上，男低音分为集中型和分散型两种控制方式。 以集中男低音控制方式为例，说明常用的三种男低音仲裁方式：串行链方式计数时间节点查询方式独立请求方式，第七章投入产出系统(3)，男低音通讯方式共享男低音的部件获得总线使用权后，互通信方式通常有同步方式和异步方式。 同步方式同步通讯方式是指通讯双方以规定宽度、规定距离的时间斯坦共和国控制男低音上的数据传输。 同步时间斯坦共和国类型可以从通讯的一方发出，也可以从各零配件各自的

4、时间斯坦共和国类型发生器发出，但必须在相同的时间斯坦共和国类型下同步。 同步通讯适合于男低音短、通讯双方的速率相等或者比较接近的情况，数据传输率高。 异步方式异步方式是指通讯双方在各自的时钟频率下动作，在进行数据通讯之前，双方用联络信号取得联络后才进行正常的通讯。 根据联络信号的相互关系，有非相互摇滾乐、半相互摇滾乐、全相互摇滾乐3种方式。3种方式的说明p215-216、第7章投入产出系统(4)、 男低音信息传输方法串行传输方法残奥串行传输方法时分传输男低音接口串行残奥接口的功能数据缓冲区功能数据转换功能更改计数器和地址查询密码功能数据的组装和拆卸命令和状态信息的传输在电脑CPU之间第七章投入

5、产出系统(5)，三、 投入产出控制方式计程仪程序询问法方式：适用于最简单直观的数据交换方式、电脑CPU与外围设备的串行工作、低速外围设备与男公关的信息交换。 中断计程仪方式： 电脑CPU和外围设备并行运行，提高了电脑CPU效率，适合男公关和低速外围设备交换信息。 直接存储器访问方式：适用于直接存储器访问控制支重轮代替电脑CPU完成I/O功能，在内存与高速外围设备之间进行信息交换。 频道控制方式：频道是一种特殊的处理器，可以执行指令，但与电脑CPU共享系统的主存储器，由频道指令组成的频道计程仪程序也存储在主存储器中。 通过执行通道串行，完成I/O操作。 通道字节复用通道排列选择复用通道I/O处理

6、器方式：有自己的内存通道，通道和电脑CPU的并行工作度高。 第七章投入产出系统(6)、四、直接存储器访问方式采用一般的投入产出方式，外设与男公关交换信息是在电脑CPU的控制下。 输出时，电脑CPU从主存储器的指定的1张存储器空间取出数据，通过接口传送到指定的输出数据老虎钳输入时，电脑CPU从指定的输入机器接收数据，写入主存储器的指定空间。 整个投入产出过程都在电脑CPU的控制之下。 直接存储器访问方式是在外围设备和主存储器之间建立直接传输数据的路径，无需控制电脑CPU，等待直接存储器访问控制支重轮。 在直接存储器访问控制方式的操作步骤从某外围设备有直接存储器访问请求的情况下，直接存储器访问控制

7、器支重轮对电脑CPU发出男低音请求信号的电脑CPU在接收到该请求后，在当前的命令的当前的机器周期结束的时候，对该请求作出响应，向DMA控制器返回总线许可信号，此时CPU放弃总线使用权，DMA控制器直接存储器访问控制支重轮进入主星空卫视状态，取得系统男低音的使用权，建立在主星空卫视存储器和外围设备之间直接传输数据的路径，完成投入产出进程。 数据传输完成后，电脑CPU恢复男低音控制权，直接存储器访问控制支重轮再次返回从属状态。 第7章投入产出系统(7)、5、频道方式频道为处理器，可执行指令，但系统中的主存储器与电脑CPU共享，由频道指令组成的频道计程仪程序也存储在主存储器中。 为了与机器指令区别，

8、将通道指令称为通道指令字或通道特罗尔字。 通道是与电脑CPU共享主记忆的特殊处理器。 信道方式在中型计算机中广泛使用，信道方式构成四级连接的计算机系统。第7章投入产出系统(7)、通道的功能是从电脑CPU接收投入产出指令。 在采用信道结构的系统中，投入产出命令是“特权命令”，也称为“管理命令”，不行政许可用户使用，仅行政许可执行操作系统使用。 信道响应于投入产出命令的请求，与指定的外围设备联系，并且基于由发出相应命令的信道地址字提供的信道计程仪报的主存储器中的起始地址，逐个检索信道命令并执行它， 实现数据交换过程，用于基于通过发出操作命令到外围设备的信道命令中提供的这次数据交换的主地址和字节计数

9、值，在指定外围设备和主地址之间建立数据传输路径，以及在数据传输期间，从外围设备获取当前状态信息并生成信道状态字，并且电脑CPU掌握当前外围设备的状态和操作。 通道分类选择通道：连接高速外围设备的字节复用通道：连接低速外围设备的排列复用通道：连接高速外围设备的练习题，例如在某个微编程控制支重轮中，采用水平型直接控制的微指令格式，判断方式。 已知是，所有设备共享微指令20个，能够确定的外部条件是4个，并且控制存储器容量是12830 (二进制位)。(1)设置和修改微指令的具体格式(2)画出这个小程序支重轮的构成分块图，解答、练习题、例子2、某机器语言长32位色、采用断定方式的微编程小程序支重轮、共享

10、机器指令20条、20个微程序总共包含50条微指令， 已知微指令控制字段由直接与编码控制组合的水平格式共计40个微指令构成3个排斥系数的微指令群，分别包含5个、8个和10个微指令，其他微指令采用直接控制方式，能够判定的外部条件是4。 (1)设定、订正微指令的具体格式(2)控制存储器的容量是多少？ (3)描绘该小支重轮的构成分块图，采用(1)、(2)5037 (二进制位)或者6437 (二进制位)、期末考试、1、填空1、某个机械长度32位色、定点表示时、变形补充查询密码形式。 对于浮点表示，阶跃查询密码为10二进制位，尾数为22二进制位(都采用变形互补查询密码)，对于定点表示的整数，其能够表现的最

11、小负值为()，其具体格式为()； 对于浮点表示，可以表示的最小正数是() 、-230、11.00030个0、2-202-256、256、64、18、2、某个机械长度64二进制位、主存储器以字节为单位进行寻址，其容量为32K64二进制位，以预定采用1K4二进制位的2114的容量2K8二进制位的2716芯片为1 电脑CPU网站数据库此存储器时，请提供()二进制位的地址查询密码。 3、在计算机系统上，任何机器指令的执行过程都是()序列的执行过程，对采用混合控制方式的现代计算机来说，任何指令的第一个机器周期都必须是()机器周期。 为了提高微操作、命令读取、4、主存储器的等效速度，可采用()和() 2种

12、方式。 描述Cache、并行主存储系统、期末考试、5、主存储性能的主要指标是()和()； 关联的内存是()的内存。 速度是内容网站数据库、容量、变形补偿查询密码、码二进制位的进位信号、6、利用定点加减判定向上溢出的方法、一种利用采用()判定向上溢出的方法、另一种利用()判定向上溢出的方法。 7、栈内存有硬栈内存和软栈内存部分，前者由()构成，其主要优点由()、后者由()构成，其主要优点是()、暂存器、速度快、8，目的是采用扩展操作码()。 压缩操作码的平均长度、内存、大容量、9、中央处理机由()和()组成，()是所有设备的指挥中心。 运算器、计数器支重轮、计数器支重轮、期末考试、二、已知的X=

13、-0.111100002-010、Y=-0.000000012010变形补偿查询密码求得： XY？ XY？ 三、某机器语言长度为64二进制位，共180条机械指令，指令语长度，等长操作码，电脑CPU内部设置100个64二进制位长的通用暂存器，存储器是字节地址，指令可以采用10种不同的地址方式。 1 .设置可直接寻址的单命令指令格式，描述可直接寻址的最大存储区域2 .设置“暂存器存储器”型双命令指令格式，描述可直接寻址的最大存储器空间。 四、如果某个机器语言的长度为32位色，指令语的长度为长，地址的长度为10二进制位，那么三地址指令、二地址指令、一地址指令和无地址指令各有多少条？ 如果需要四个地址命令，那么其他类型的命令分别有多少条？期末考试，五，一个机型长度16二进制位，电脑CPU系统男低音包括16条地址线(A15A0)，8条数据线(D7D0)和一条控制线(WE )，I/O通讯端口是主内存256个I/O通讯端口将占用低端的存储器以字节为单位寻址，当前使用的存储器的总容量是16KB，并且在由4K4(二进制位) RAM芯片组成的预定的地址范围要求1000H4FFFH。 (1)多少RAM芯片(2) 电脑CPU与存储器和I/O通讯端口的连接图6，描绘某个机械长度32位色，采用断定