计算机组成原理第八章 第2讲 程序查询方式
计算机组成原理
一.单选题(共10题,33.0分)1目前的计算机,从原理上讲______。
• A指令以二进制形式存放,数据以十进制形式存放• B指令以十进制形式存放,数据以二进制形式存放• C指令和数据都以二进制形式存放• D指令和数据都以十进制形式存放正确答案:C2根据国标规定,每个汉字在计算机内占用______存储。
• A一个字节• B二个字节• C三个字节• D四个字节正确答案:B3存储器是计算机系统的记忆设备,主要用于______。
• A存放程序•• B存放软件•• C存放微程序•• D存放程序和数据•正确答案:D4下列数中最大的数是______。
• A(10010101)2• B(227)8• C(96)16• D(143)10正确答案:B5外存储器与内存储器相比,外存储器______。
• A速度快,容量大,成本高• B速度慢,容量大,成本低• C速度快,容量小,成本高• D速度慢,容量大,成本高正确答案:B6某计算机字长是32位,它的存储容量是256KB,按字编址,它的寻址范围是______。
• A128K;• B64K;• C64KB;• D128KB。
正确答案:B7主机与设备传送数据时,采用______,主机与设备是串行工作的。
• A程序查询方式;• B中断方式;• C DMA方式;• D通道。
正确答案:A8变址寻址方式中,操作数的有效地址是______。
• A基址寄存器内容加上形式地址(位移量);• B程序计数器内容加上形式地址;• C变址寄存器内容加上形式地址;• D以上都不对。
正确答案:C9向量中断是______。
• A外设提出中断;• B由硬件形成中断服务程序入口地址;• C由硬件形成向量地址,再由向量地址找到中断服务程序入口地址• D以上都不对。
正确答案:C10将微程序存储在EPROM中的控制器是______控制器。
• A静态微程序;• B毫微程序;• C动态微程序;• D微程序。
正确答案:A二.填空题(共5题,16.5分)1在DMA方式中,CPU和DMA控制器通常采用三种方法来分时使用主存,它们是____、周期挪用和____。
计算机组成原理 程序查询方式
计算机组成原理程序查询方式计算机组成原理是计算机科学中的一门基础课程,它涵盖了计算机硬件系统的各个组成部分及其工作原理。
在计算机组成原理中,程序查询是一个重要的主题。
程序查询是指通过一定的方式来查找程序中的指令或数据,以便计算机能够正确执行程序。
在计算机中,程序查询有多种方式。
其中,最常见的方式是线性查询。
线性查询是指按照程序中指令的顺序逐个查询指令并执行。
这种查询方式简单直观,适用于顺序执行的程序。
然而,在实际应用中,程序往往比较复杂,存在多个条件分支和循环结构,这时就需要引入其他的查询方式。
除了线性查询之外,还有条件查询和循环查询等方式。
条件查询是根据程序中的条件语句来判断是否执行某个指令或跳转到其他的指令。
条件查询常用的语句有if语句和switch语句等。
循环查询是通过循环语句来重复执行某个指令或一组指令,直到达到某个条件为止。
循环查询常用的语句有for循环和while循环等。
除了上述的常见查询方式之外,还有一些特殊的查询方式,比如跳转查询和中断查询。
跳转查询是通过跳转指令来实现的,它可以使程序跳转到程序中的其他位置继续执行。
中断查询是指在程序执行过程中,当发生某个事件时,计算机会暂停当前的任务,转而处理其他的任务。
中断查询常用于处理外部设备的输入输出操作。
在计算机组成原理中,程序查询的实现依赖于计算机的指令集架构和计算机的组成部分。
在计算机的指令集架构中,程序查询是通过指令的编码和解码来实现的。
在计算机的组成部分中,程序查询是通过控制单元和运算单元的协调工作来实现的。
控制单元负责解析指令并发送控制信号,而运算单元负责执行指令中的运算操作。
总结起来,程序查询是计算机组成原理中的一个重要主题,它涉及到计算机中指令的查找和执行过程。
常见的查询方式包括线性查询、条件查询和循环查询等。
程序查询的实现依赖于计算机的指令集架构和组成部分,其中控制单元和运算单元起着关键的作用。
了解程序查询的原理和实现方式,有助于我们更好地理解计算机的工作原理。
程序查询方式
不同的机器,所采用的I/O指令格式和操作也不相 不同的机器,所采用的I/O指令格式和操作也不相 NOVA系列机用表 系列机用表8 条指令来完成上述功能, 同.NOVA系列机用表8.2中8条指令来完成上述功能,其 I/O指令格式如下 I/O指令格式如下: 指令格式如下:
其中第0 其中第0一2位011表示I/O指令;OP表示操作码、用以指 011表示 表示I/O指令 OP表示操作码 指令; 表示操作码、 I/O指令的操作类型 见表8 指令的操作类型( DMs表示 表示I/O设备的 定I/O指令的操作类型(见表8.2);DMs表示I/O设备的 设备地址,每个设备地址中可含有A, B, 三个数据寄存器; 设备地址,每个设备地址中可含有A, B,C三个数据寄存器; 8,9位表示控制功能.如启动设备(s)、关闭设备(c)等; 位表示控制功能.如启动设备(s)、关闭设备(c)等 AC表示 AC表示CPU中的四个累加器。 表示CPU中的四个累加器 中的四个累加器。 上述I/O指令如用汇编语言写出时 指令“ 指令如用汇编语言写出时. 2,13” 上述I/O指令如用汇编语言写出时.指令“DOAS 2,13” 表示把AC2的内容输出到 号设备的 数据缓冲寄作器中, 的内容输出到12号设备的A 表示把AC2的内容输出到12号设备的A数据缓冲寄作器中, 同时启动13号设备工作 指令“ 号设备工作. 12” 表示把12 同时启动13号设备工作.指令“DICC 1, 12” 表示把12 号设备中C寄存器的数据送入CPU的 号累加器(AC1) 号设备中C寄存器的数据送入CPU的1号累加器(AC1),并 关闭12号设备 号设备。 关闭12号设备。
三,程序查询输入/输出方式 程序查询输入/ 程序查询方式是利用程序控制实现CPU和I/O设备之间的数 程序查询方式是利用程序控制实现CPU和I/O设备之间的数 据传送.程序执行的动作如下: 据传送.程序执行的动作如下: (1)先向 (1)先向I/O设备发出命令字,请求进行数据传送; 先向I/O设备发出命令字 请求进行数据传送; 设备发出命令字, (2)从I/O接口读入状态宇 (2)从I/O接口读入状态宇; 接口读入状态宇; (3)检查状态字中的标志 看看数据文换是否可以进行; (3)检查状态字中的标志,看看数据文换是否可以进行; 检查状态字中的标志, (4)假如这个设备没有准备就绪 则第(2)、 (3)步重复进 (4)假如这个设备没有准备就绪,则第(2)、第(3)步重复进 假如这个设备没有准备就绪, 行准备好交换数据,发出准备就绪信号“Ready”为止。 行准备好交换数据,发出准备就绪信号“Ready”为止。 (5)CPU从I/O接口的数据缓存寄存器输入数据 (5)CPU从I/O接口的数据缓存寄存器输入数据.或将数据 接口的数据缓存寄存器输入数据. CPU输出至接口的数据缓冲寄存器 与此同时,CPU将接 输出至接口的数据缓冲寄存器. 从CPU输出至接口的数据缓冲寄存器.与此同时,CPU将接 口中的状态标志复位。 口中的状态标志复位。 示出了上述步骤的流程图和相应的程序. 图8.5示出了上述步骤的流程图和相应的程序.主程序去检 查状态字寄存器. I/O设备是否 准备就绪” 设备是否“ 查状态字寄存器.看I/O设备是否“准备就绪”.如果没有 准备就绪.则进行循环等待;如果已准备好. 准备就绪.则进行循环等待;如果已准备好.则执行数据交 然后再回到主程序。 换,然后再回到主程序。
计算机组成原理第8章汇总
2020年10月3日
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根据系统配置的不同,多级中断还可以分为一维 多级中断和二维多级中断。
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8.3 DMA方式 8.3.1 DMA(直接内存访问)的基本概念
DMA是一种完全由硬件执行I/O交换的工作方式。 CPU与外设交换信息时,DMA控制器完全接管CPU对总 线的控制权,数据交换不经过CPU,而直接在内存和 I/O设备之间进行。
D.DMA
11.DMA访问主存时,向CPU发出请求,获得总线使用权时再进行访存,这种
情况称为( )。
பைடு நூலகம்
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A.停止CPU访问主存
5.在DMA传送期间,总线控制权通常由( )。
A.CPU掌握
B.DMA控制器掌握
C.主存掌握
D.外部设备掌握
6.下列选项中,( )不是发生中断请求的条件。
A.一条指令执行结束
B.一次I/O操作结束
C.机器内部发生故障
D.一次DMA操作结束
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7.下列说法正确的是( )。
A.程序中断过程是由硬件和中断服务程序共同完成的
计算机组成原理
第八章 CPU与外界交换信息的方式
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8.1 程序查询方式 8.1.1 设备编址 1.统一编址。I/O设备中的控制寄存器、数据寄存器 等设备,与内存单元联合一起编址。 2.单独编址。内存单元和I/O设备分开编址,访存和 访问I/O设备时,各自使用具有不同OP的指令。 8.1.2 程序查询方式的接口
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①数组多路通道。 ②字节多路通道。
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计算机组成原理第八章 第2讲 程序查询方式
8.2程序查询方式
2、输入输出指令
当用程序实现输入/输出传送时,I/O指令一般具有如下功能:: ① 置“1”或置“0”I/O接口的某些控制触发器,用于控制设备进行 某些动作,如启动、关闭设备等。 ② 测试设备的某些状态,如“忙”、“准备就绪”等,以便决定 下一步的操作。
③ 传送数据,当输入数据时,将I/O接口中数据寄存器的内容送到 CPU某一寄存器;当输出数据时,将CPU中某一寄存器的内容 送到I/O接口的数据寄存器。 不同的机器,所采用的I/O指令格式和操作也不相同。
把CPU中R2内容输出到13号设备的 A数据缓冲寄存器中,同时启动设备 把12号设备中C寄存器的数据送入 CPUR3,并关闭设备
8.2程序查询方式
3、程序查询接口 -接口:转换器 -数据传送方式决定接口结构 -接口包含如下部分:
设备选择电路:接到总线上的每个设备预先都 给定了设备地址码。CPU执行I/O指令时需要把 指令中的设备地址送到地址总线上,用以指示 CPU要选择的设备。每个设备接口电路都包含 一个设备选择电路,用它判别地址总线上呼叫 的设备是不是本设备。
4假如这个设备没有准备就绪则第2第3步重复进行一直到这个设备准备好交换数据发出准备就绪信号步重复进行一直到这个设备准备好交换数据发出准备就绪信号ready为止
程序查询方式
8.2程序查询方式
1、设备编址 统一编址:输入/输出设备中的控制寄存器、 数据寄存器、状态寄存器等和内存单元一 样看待 独立编址:内存地址和I/O设备地址是分开 的,访问内存和访问I/O设备使用不同操作 码的指令
8.2程序查询方式
I/O指令格式
01
R0-R7 OP 01 2 3 4 5 6 7
I/O指令 寄存器地址 8种操作码
【试题】郑州大学计算机组成原理期末考试试题及答案
【关键字】试题计算机组成原理课程试题(A卷)一.1.目前的计算机,从原理上讲______。
A 指令以二进制形式存放,数据以十进制形式存放B 指令以十进制形式存放,数据以二进制形式存放C 指令和数据都以二进制形式存放D 指令和数据都以十进制形式存放2.在DMA方式下,将外设的数据传送到主存的路径为___________。
A 外设→总线→主存B 外设→总线→DMAC→主存C 外设→总线→处理器→主存D 外设→DMAC→主存3.双端口保存器所以能高速进行读写,是因为采用______。
A 高速芯片B 新型器件C 流水技术D 两套相互独立的读写电路4. 下面描述RISC机器基本概念中,正确的表述是________。
A RISC机器不一定是流水CPUB RISC机器一定是流水CPUC RISC机器有复杂的指令系统D 其CPU配备很少的通用寄存器5.常用处理器性能公式计算程序执行时间,但公式中不包括__________。
A 指令条数B 每条指令执行的平均时钟周期数C 时钟周期D 通用寄存器的数据位数6.16位定点整数补码的范围为______。
A. -215+1 ~215 B -215 ~215C -215 ~215 D -215+1 ~215-17.CPU常使用________保存运算结果的条件代码、系统运行状态等信息。
A 程序计数器B 程序状态(状态条件)寄存器C 累加寄存器D 指令寄存器8.由于CPU内部的操作速度较快,而CPU访问一次主存所花的时间较长,因此机器周期通常用_________来规定。
A 主存中读取一个指令字的最短时间B 主存中读取一个数据字的最长时间C 主存中写入一个数据字的平均时间D 主存中取一个数据字的平均时间9.三态缓冲器的第3态是指__________状态。
A 高电平B 低电平C 高阻D 断电10.设[X]补=1.x1x2x3x4,当满足______时,X > -1/2成立。
计算机组成原理 第8章
计算机组成原理
8.1 主机与外设的连接 2. 程序中断方式 外设在作好输入/输出准备时,向主机 发中断请求,主机接到请求后就暂时中止原 来执行的程序,转去执行中断服务程序对外 部请求进行处理,在中断处理完毕后返回原 来的程序继续执行。 程序中断不仅允许主机和外设同时并 行工作,并且允许一台主机管理多台外设。 但是完成一次程序中断需要许多辅助操作, 可能使CPU应接不暇;对于一些高速外设, 可能会造成信息丢失,因此,它主要适用于 中、低速外设。
计算机组成原理
2. 接口的基本组成
8.1 主机与外设的连接
接口中要分别传送数据信息、控制信 息和状态信息,数据信息、控制信息和状态 信息都通过数据总线来传送。大多数计算机 都把I/O设备的状态信息视为输入数据,而 把控制信息看成输出数据,并在接口中分设 各自相应的寄存器,赋以不同的端口地址, 各种信息分时地使用数据总线传送到各自的 寄存器中。
计算机组成原理
8.1 主机与外设的连接
通常,一个接口中包含有数据端口、 控制端口和状态端口。存放数据信息的寄 存器称为数据端口,存放控制命令的端口 称为命令端口,存放状态信息的寄存器称 为状态端口。CPU通过输入指令可以从有 关端口中读出信息,通过输出指令可以把 信息写入有关端口。对状态端口只进行输 入操作,将设备状态标志送到CPU 中去; 对命令端口只进行输出操作,CPU将向外 设发送各种控制命令。因此,在有的接口 电路中状态信息和控制信息共用一个寄存 器,称之为设备的控制状态寄存器。
计算机组成原理
2.独立编址方式的端口访问 Intel 80x86最多可直接寻址256个字节 端口,可间接寻址65536 个字节端口。 任意两个连续的8位端口可作为16位 端口处理;四个连续的8位端口可作为32位 端口处理。因此,I/O地址空间最多能提供 64K个8位端口、32K个16位端口、16K个 32位端口或总容量不超过64KB的不同端口 的组合。
程序查询方式.ppt
显然,这种方式的优点是CPU的操作可以和I/O设备操 作同步,且接口硬件比较简单.但缺点是.当程序进入 循环时,CPU只能踏步等待,不能处理其他任务。
是本设备.如果是,本设备就进入工作状态,否则不予理 睬.设备选择电路实际上是设备地址的译码器.
2.数据缓冲寄存器 当输入操作时,用数据缓冲寄存器来存放从I/O设备读出
的数据.然而送往CPU;当输出操作时。用数据缓冲寄存 器来停放CPU近来的数据,以便送给I/O设备输出. 3。设备状态位(标志) 设备状态位是接口中的标志触发器,如“忙”、“准备就
(2)从I/O接口读入状态宇;
(3)检查状态字中的标志,看看数据文换是否可以进行;
(4)假如这个设备没有准备就绪,则第(2)、第(3)步重复进 行准备好交换数据,发出准备就绪信号“Ready”为止。
(5)CPU从I/O接口的数据缓存寄存器输入数据.或将数据 从CPU输出至接口的数据缓冲寄存器.与此同时,CPU将接 口中的状态标志复位。
图8.3(a)是统—编址的单总线结构.所有的I/O设备、 内存和CPU共用同一条总线.共中地址总线传送CPU要 访问内存的地址或I/O设备的地址;数据总线传送数据、 指令和状态信息;控制总线传送定时信号和各种控制信 号.
在图8.3(b)的机器结构中,内存地址和I/O设备的地址 是分开的.当访问内存时,由内存读、内存写两条控制线 控制;当访问I/O设备时,由I/O读、I/O写两条控制 线控制.微型机Intel8080和Z80就是这类机器.它有 专门的I/O指令组。
程序查询方式
大型计算机特点:现代大型计算机并非主要通过每秒运算次数MIPS(Million Instructions Per Second) (单字长定点指令平均执行速度),来衡量性能,而是可靠性、安全性、向后兼容性和极其高效的I/O 性能。
主机通常强调大规模的数据输入输出,着重强调数据的吞吐量。
大型计算机可以同时运行多操作系统,因此不像是一台计算机而更像是多台虚拟机,因此一台主机可以替代多台普通的服务器,是虚拟化的先驱。
同时主机还拥有强大的容错能力。
主机的投资回报率取决于处理数据的规模、减少人力开支、实现不间断服务和其他成本的缩减。
由于主机的平台与操作系统并不开放,因而很难被攻破,安全性极强。
大型机体系结构的最大优势是无与伦比的I/O处理能力。
虽然大型机处理器并不总是拥有领先优势,但是它们的I/O体系结构使它们能处理好几个PC服务器放一起才能处理的数据。
程序查询方式简介:程序查询方式是一种程序直接控制方式,是早期计算机中使用的一种最简单的输入输出方式,在这种方式中,数据在CPU 与外围设备之间的传送完全依赖于计算机的程序控制,是在CPU主动控制下进行的。
当需要输入输出时,CPU暂时执行主程序,转去执行设备输入/输出的服务程序,根据服务程序中的I/O指令进行数据传送,这是主机与外设间进行信息交换(输入/输出)的最简单、最经济的方式,只需要很少的硬件,输入和输出完全通过CPU 执行程序来完成。
查询流程:利用程序控制实现CPU和外部设备之间的数据传送:一旦某一外设被选中并启动后,主机将查询这个外设的某些状态位,看其是否准备就绪?若外设未准备就绪,主机将再次查询;若外设已准备就绪,则执行一次I/O操作。
1.先向I/O设备发出命令字,请求进行数据传送2.从I/O接口读入状态字3.检查状态字中的标志,看看数据交换是否可以进行4.假如这个设备没有准备就绪,则重复进行2,3步骤,直到这个设备准备好交换数据,发出准备就绪信号”Ready” 为止。
计算机组成原理唐朔飞第2版第二版教材重点考点笔记pdf(讲义课件)
内容说明学长学姐的高分笔记以及课堂讲义对于复习而言至关重要,能够充分利用相应笔记,可让我们学习起来事半功倍。
本册笔记囊括了考试重点以及复习过程中必须注意的地方,同时总结了很多有用的结论和方法,不仅能够更好理解整个框架与原理,也能利用结论和方法快速解题,真正做到高效复习、精准复习。
说明:由于高分笔记和课堂讲义大部分是手写的,字迹与格式比较潦草,因此我们进行了整理和归纳,保留核心内容,去除错别字以及多余内容,同时对内容进行了重新排版,以便阅读与复习。
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(2)计算机的软件又可以分为系统软件和应用软件,系统软件用来管理整个计算机系统,监视服务,应用软件是用户根据任务需要所编制的各种程序。
2.计算机系统的层次结构计算机系统的层次结构如图1-1所示。
图1-1 多级层次结构的计算机系统3.计算机组成和计算机体系结构(1)计算机体系结构计算机体系结构是指那些能够被程序员所见到的计算机系统的属性,即概念性的结构与功能特性。
《计算机组成原理》教学大纲
《计算机组成原理》教学大纲一、课程基本信息课程中文名称:计算机组成原理课程英文名称:Principles of Computer Composition课程编码:课程类型:学科基础课总学时:64理论学时:52 实验学时:12学分:4适用专业:计算机类专业先修课程:数字逻辑开课院(部):计算机科学与工程学院二、课程的性质与任务《计算机组成基础》是计算机类专业必修的一门学科基础课。
本课程介绍计算机系统的组成原理及内部工作机制,包括计算机各大部件的结构、工作原理、逻辑实现、设计方法及其互连构成计算机整机的技术,旨在使学生掌握计算机硬件各子系统的组成原理及实现技术,深刻理解程序在计算机硬件上被执行的过程,建立计算机系统的整体概念,对培养学生设计开发计算机系统的能力有重要作用。
为今后计算机网络、操作系统、计算机体系结构及专业方向课程的学习打好基础。
三、课程教学基本要求1、计算机组成原理课程的内容比较抽象,教学中需要结合实际例子进行讲授。
2、讲授比较复杂的过程,如指令周期的步骤,可以通过动画演示,帮助学生理解。
也可以结合实验,讲解数据通路。
3、要求学生课前预习,课后复习,尽量完成课后所有习题,帮助消化理解教学内容。
对于典型的习题,应该在习题课上详细讲解。
选讲一些综合性的考研试题,帮助学生开拓思路。
4、注重实验的教学效果,实验不能仅仅停留在做出结果,一定要让学生知其所以然,并且能初步进行一些设计。
四、理论教学内容和基本要求第一章计算机系统概论(一)讲授内容:1.1 计算机的分类1.2 计算机的发展简史1.3 计算机的硬件1.4 计算机的软件1.5 计算机系统的层次结构(二)基本要求:(1)了解计算机软硬件的概念,软件的分类;(2)理解计算机的系统层次结构,包括计算机硬件的基本组成(五大部件的构成),以及计算机的基本工作过程;(3)掌握计算机的工作原理、硬件的主要技术指标。
(三)重点及难点:重点:计算机的工作原理、计算机的层次结构第二章运算方法和运算器(一)讲授内容:2.1 数据与文字的表示方法2.2 定点加法、减法运算2.3 定点乘法运算2.4 定点除法运算2.5 定点运算器的组成2.6 浮点运算方法和浮点运算器(二)基本要求:(1)掌握各种数制及其相互转换的方法、无符号数和有符号数的表示方法。
计算机组成原理 程序查询方式
计算机组成原理程序查询方式计算机组成原理是计算机科学中的一门基础课程,涉及到计算机的硬件组成和工作原理。
在计算机程序查询方面,我们可以通过以下几种方式进行查询和获取所需的信息。
一、在线文档和手册查询许多编程语言和软件都有相应的在线文档和手册,通过这些文档可以查询到具体的语法、函数和类的使用方法,以及相关的示例代码。
这些文档通常由官方维护,保证了信息的准确性和权威性。
在查询过程中,我们可以使用搜索引擎,输入关键词加上官方文档的名称,即可快速找到所需的内容。
二、编程社区和论坛查询编程社区和论坛是程序员们交流和分享经验的重要平台。
在这些平台上,我们可以通过提问或搜索来查询自己遇到的问题。
在提问时,我们应该尽量清晰和详细地描述问题,并提供相关的代码和错误信息,以便其他人更好地理解和回答。
在搜索时,我们可以使用关键词加上网站的名称或相关标签,来快速找到与自己问题相似的帖子和解决方案。
三、编程工具和集成开发环境查询许多编程工具和集成开发环境都提供了内置的帮助文档和查询功能。
在使用这些工具时,我们可以通过查看帮助文档或使用内置的查询功能来获取所需的信息。
这些工具通常会提供语法提示、自动补全和错误检查等功能,能够帮助我们更快地找到问题所在和解决方案。
四、书籍和教材查询计算机组成原理是一门较为基础的课程,有许多经典的教材和参考书籍可供查询和学习。
通过阅读这些书籍,我们可以深入了解计算机的硬件组成和工作原理,以及相关的编程技术和优化方法。
在查询时,我们可以使用书籍的目录或索引来快速定位所需的内容,也可以阅读相关章节来获取更详细的信息。
五、在线教程和视频查询在互联网上有许多免费或付费的在线教程和视频资源可供查询和学习。
这些资源通常以教学的方式来介绍和讲解计算机组成原理和编程技术,通过实例和案例来帮助我们理解和应用相关知识。
在查询时,我们可以使用搜索引擎来找到适合自己的教程和视频,也可以通过在线教育平台来选择合适的课程。
8程序查询方式
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几个概念:
1、在中断处理的整个过程中,原程序被中断的 位置称为断点。 2、用于处理中断事件的程序称为中断处理(服 务)程序。 3、保存被中断的位置称为断点保护。 4、原程序中各通用寄存器的内容称为现场。 5、在中断处理程序开始要保存的寄存器内容称 为现场保护。 6、在中断处理程序即将结束要恢复这些寄存器 内容,称为现场恢复。 7、返回原来被中断的位置称为中断返回。 8、CPU对中断请求的认可称为中断响应。
6
1. 程序查询方式
这种方式又称程序控制方式.数据在CPU和外围 设备之间的传送完全靠计算机程序控制。 查询方式的优点:是CPU的操作和外围设备的操 作能够同步,而且硬件结构比较简单。 缺点:外围设备动作很慢,程序进入查询循环时 将白白浪费掉CPU很多时间。 CPU此时只能等待,不能处理其他业务.不过在 实际应用中并不这样使用,而是CPU定期地由主程序 转向查询设备状态的子程序进行扫描轮询。 程序查询方式按照启动、查询、等待、交换的步 骤进行。
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I/O控制方式
主要由程序实现
主要由附加硬件实现
程序 查询方式
程序 中断方式
DMA方式
通道方式
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8.2 程序查询方式
8.2.1程序查询方式的基本概念
1、定义 CPU需要先了解(查询)外设的工作状态, 然后在外设可以交换信息的情况下(就绪)实现 数据输入或输出
对多个外设的情况,按顺序依次查询(轮询)
启动外设 外设工作完成?
Y N
入/出操作
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3、程序查询方式的优缺点
(1 )优点:简单、经济、只需少量的硬件,主要 以编制程序为主,较容易实现。
( 2 )缺点:效率低、速度慢、不管是执行子程序, 还是查询外设是否准备好,都得占用CPU时间。 因此,程序查询方式主要适用于I/O设备少, 数据传送率低的系统。
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③ 传送数据,当输入数据时,将I/O接口中数据寄存器的内容送到 CPU某一寄存器;当输出数据时,将CPU中某一寄存器的内容 送到I/O接口的数据寄存器。 不同的机器,所采用的I/O指令格式和操作也不相同。
8.2程序查询方式
I/O指令格式
01
R0-R7 OP 01 2 3 4 5 6 7
8.2程序查询方式
数据缓冲寄存器:当输入操作时,用数据缓冲 寄存器来存放从外部设备读出的数据,然后送 往CPU;当输出操作时,用数据缓冲寄存器来 存放CPU送来的数据,以便送给外部设备输出 设备状态寄存器:接口中的标志触发器,如 “忙”、“准备就绪”、“错误”等,用来标 志设备的工作状态,以便接口对外设动作进行 监视。一旦CPU用程序询问外部设备时,将状 态标志信息取至CPU进行分析。
8.2程序查询方式
3、程序查询接口 -接口:转换器 -数据传送方式决定接口结构 -接口包含如下部分:
设备选择电路:接到总线上的每个设备预先都 给定了设备地址码。CPU执行I/O指令时需要把 指令中的设备地址送到地址总线上,用以指示 CPU要选择的设备。每个设备接口电路都包含 一个设备选择电路,用它判别地址总线上呼叫 的设备是不是本设备。
程序查询方式
8.2程序查询方式
1、设备编址 统一编址:输入/输出设备中的控制寄存器、 数据寄存器、状态寄存器等和内存单元一 样看待 独立编址:内存地址和I/O设备地址是分开 的,访问内存和访问I/O设备使用不同操作 码的指令
8.2程序查询方式
2、输入输出指令
当用程序实现输入/输出传送时,I/O指令一般具有如下功能:: ① 置“1”或置“0”I/O接口的某些控制触发器,用于控制设备进行 某些动作,如启动、关闭设备等。 ② 测试设备的某些状态,如“忙”、“准备就绪”等,以便决定 下一步的操作。
8.2程序查询方式
4.程序查询输入输出方式
①②③等 给出了输 入一个字 的过程
(5)CPU (4)假如这个设备没有准备就绪,则第 从I/O接口的数据缓冲寄存器输入数据,或者将数据从 (2)、第(3)步重复进行,一直到这个 CPU输出至接 (2) 从 I/O 接口读入状态字; (1) 先向 I/O 设备发出命令字,请求进行数据传送; (3)检查状态字中的标志,看看数据交换是否可以进行; 口的数据缓冲寄存器。与此同时, 设备准备好交换数据,发出准备就绪信号“ CPU将接口中的状态标志复位。 Ready”为止;
I/O指令 寄存器地址 8种操作码
控制 DM 8 9 10-15
Байду номын сангаас启动、关闭等 外设地址
2、输入输出指令
Eg. DOAS 2 13 Data out A start DICC 3 12 Data in C close
把CPU中R2内容输出到13号设备的 A数据缓冲寄存器中,同时启动设备 把12号设备中C寄存器的数据送入 CPUR3,并关闭设备
8.2程序查询方式
对上图流程的改进
Ready为1?
跳到服务子 程序
8.2程序查询方式
设备服务子程序功能:
数据传送 修改内存地址 修改传送字节数 状态分析或控制