計組 IO 系統

2022-09-19 20:15:15 字數 3111 閱讀 1687

1 io 系統基本組成

1.1 io 軟體

1.2 io 硬體

1.3 io 方式簡介

2 輸入輸出裝置

2.1 外部裝置

2.2 輸入裝置

2.3 輸出裝置

1 顯示器

按照所顯示的資訊內容分類·

特性陰極射線管顯示器

分類(按照掃瞄方式)

液晶顯示器

led 顯示器

2 印表機

缺點非擊打式印表機

缺點:成本高

按照工作方式分類

按照工作方式分類

噴墨式印表機

雷射印表機

3 外儲存器

3.1 磁表面儲存器

磁表面儲存器的缺點

3.2 磁碟儲存器

硬碟儲存器:由磁碟驅動器、磁碟控制器和碟片組成

3.3 磁碟效能指標

記錄密度:記錄密度是指碟片單位面積上記錄的二進位制的資訊量,通常以道密度、位密度和面密度表示

平均訪問時間

資料傳輸率:磁碟儲存器在單位時間內向主機傳送資料的位元組數,稱為資料傳輸率

3.4 磁碟位址

3.5 硬碟工作過程

3.6 磁碟陣列

raid1:映象磁碟陣列

raid2:採用糾錯的海明碼的磁碟陣列

raid3:位交叉奇偶校驗的磁碟陣列

raid4:塊交又奇偶校驗的磁碟陣列

raid5:無獨立校驗的奇偶校驗磁碟陣列

3.7 光碟儲存器

型別3.8 固態硬碟

4 io 介面

4.1 io 介面的功能

4.2 io 介面的基本結構

4.3 介面與埠

4.4 io 埠編址

1 統一編址

2 獨立編址

3 io 介面型別

按主主機訪問 io 裝置的控制方式

按功能選擇的靈活性

5 程式查詢方式

程式查詢方式例題

6 中斷系統

6.1 中斷請求的分類

外中斷:來自cpu 外部,與當前執行的指令無關

6.2 中斷請求的標記

6.3 中斷判優

優先順序中斷隱指令的任務

中斷服務程式的任務

中斷服務:主體部分,如通過程式控制需列印的字元**送入印表機的緩衝儲存器中

恢復現場:通過出棧指令或取數指令把之前儲存的資訊送回暫存器中

中斷返回:通過中斷返回指令回到原程式斷點處

中斷處理過程

6.4 單重中斷和多重中斷

單重中斷

多重中斷

階段關中斷

關中斷中斷隱指令

儲存斷點(pc)

儲存斷點(pc)

中斷隱指令

送中斷向量

送中斷向量

中斷隱指令

保護現場

保護現場和遮蔽字

中斷服務程式

\(-\)

開中斷中斷服務程式

執行中斷服務程式

執行中斷服務程式

中斷服務程式

\(-\)

關中斷中斷服務程式

恢復現場

恢復現場和遮蔽字

中斷服務程式

開中斷開中斷

中斷服務程式

中斷返回

中斷返回

中斷服務程式

例題:設某機有 4 個中斷源 a、b、c、d,其硬體排隊優先次序為 a>b>c>d,現要求將中斷處理次序改為 d>a>c>b

寫出每個中斷源對應的遮蔽字

按下圖所示的時間軸給出的 4 個中斷源的請求時刻,畫出 cpu 執行程式的軌跡

設每個中斷源的中斷服務程式時間均為 20us

6.5 程式中斷的作用

7 dma 方式

7.1 dma 功能

7.2 dma 結構

7.3 dma 傳送過程

7.4 dma 傳送方式

dma 與 cpu 交替訪存

週期挪用(週期竊取)

7.5 dma 方式特點

7.6 dma 方式與中斷方式

中斷dma

資料傳送

程式控制,程式的切換

儲存和恢復現場

硬體控制,cpu只需進行預處理和後處理

中斷請求

傳送資料

後處理響應

指令執行週期結束後相應總斷

每個機器週期結束均可

匯流排空閒時即可響應 dma 請求

場景cpu 控制,低速裝置

dma 控制器控制,高速裝置

優先順序優先順序低於 dma

優先順序高於中斷

異常處理

能處理異常事件

僅傳送資料

8 本章總結

計組 儲存系統

1 主存簡單模型 1.1 主存邏輯模型 儲存體 儲存具體的二進位制位 資料暫存器 暫存輸入 輸出的資料訊號 1.2 主存的物理模型 資料線 一般對應於資料線的根數,n 根資料線對應 n 位儲存字長 總容量 儲存單元個數 儲存字長 例 8k 8 位 即 2 8bit 13 根位址線,8 根資料線,則總...

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