I/O 中断 @ 输入输出系统的发展概况 @ 早期,外部设备与主机的连接采用分散连接,每一个设备都有专用的控制电路,这些控制电路与 CPU 的控制电路设计在一起,紧耦合,增加和删除外部设备困难。CPU 与 IO 设备串行工作,主要使用程序查询方式。 随着外部设备增多,分散连接不适用于外部设备与主机的连接,因此出现了 …
微程序设计思想的产生 @ 使用组合逻辑设计的方式设计控制器,思路清晰、简单明了,但是电路庞杂,每个控制信号都需要单独的电路来完成控制信号的生成,如果要对指令集进行扩展,引入新的指令,其相关的微操作或者控制命令的逻辑电路都要进行修改。
组合逻辑控制单元框图 @ CU 外特性 @ CU 发出控制信号,信号之间有先后关系,节拍发生器产生的节拍作为 CU 的输入,节拍发生器外接入 CLK(机器主频),产生多个节拍信号,每个节拍信号的起始端,CU 会产生命令,IR 的指令的操作码部分需要译码,n 位操作码可以译码出 $2^n$ 个结果。
微操作命令分析 @ 取指周期 @ PC->MAR-> 地址线 1->R(读操作允许信号置为 1) M(MAR)->MDR(M 表示 MAR 内的地址所在的内存单元的值) MDR->IR OP(IR)->CU,(OP 代表 IR 中保存的命令的操作码) (PC)+1->PC,( …
如何提高机器速度 @ 提高访存速度 高速存储芯片 高速 Cachhe 多体并行结构 提高 I/O 和主机之间的传送速度 中断 DMA 通道 I/O 处理机 多总线结构 提高运算器速度 高速芯片 改进算法 快速进位链 提高整机处理能力
CPU 的功能 @ CPU=运算器 + 控制器,运算器部分主要对数据进行加工,控制器负责协调并控制计算机各部件执行程序的指令序列,包括取指令、分析指令和执行指令。
寻址方式 @ 寻址方式确定本条指令的操作数地址,或者下一条要执行指令的指令地址,指令的地址码字段往往不是操作数真实的地址,而是形式地址,用 A 表示。形式地址结合指令的寻址方式可以计算出操作数的真实地址,称为有效地址用 EA 表示。
机器指令的定义 @ 计算机唯一能识别的语言是机器语言,而机器语言是由一条条语句构成,人们习惯把构成机器语言的这些语句称为机器指令,全部机器指令的集合又称为机器的指令系统。
浮点加减运算 @ $$ x = S_x \times 2^t, \quad y = S_y \times 2^t $$ 对阶 @ 求阶差 对阶就是判断两个浮点数的值是否相同,如果两数的阶码相同,直接可以加数值部分,即可完成相加,如果阶码不同,则需要对其进行对阶。
Cache 概述 @ 为什么使用 Cache? @ 避免 CPU”空等”现象 CPU 和主存(DRAM)的速度差异 程序访问的局部性原理 Cache 的工作原理 @ 主存和缓存的编址 @
只读存储器 @ 早期的只读存储器—在厂家就写好了内容 改进 1—用户可以自己写—一次性 改进 2—可以多次写—要能对信息进行擦除 改进 3—电可擦写—特定设备 改进 4—电可擦写—直接连接到计算机上 掩膜 ROM(MROM) @ MROM 有芯片制造商在制造时写入内容,之后只能读不能写入,其基本存储原理是以元件的”有 …