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  • 总线接口

    2021-05-05 14:46:33
    信息传送方式 串行传送:只有一条传输线,且采用脉冲传送。先低位后高位 并行传送:每个数据位都需要单独一条传输线,电位...链式查询方式、计数器定时查询方式、独立请求方式 分布式:多个仲裁器竞争使用总线 ...

    信息传送方式

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    • 串行传送:只有一条传输线,且采用脉冲传送。先低位后高位
    • 并行传送:每个数据位都需要单独一条传输线,电位传送。

    总线接口的基本概念

    • I/O功能模块通常简称为I/O接口,也叫适配器。
      CPU和主存、外围设备之间通过总线进行连接的逻辑部件
    • 功能:控制、缓冲、状态、转换、中断
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    总线仲裁

    • 总线占用期:主方持续控制总线的时间

    总线仲裁方式:

    • 集中式:由中央仲裁器决定总线使用权的归属
      链式查询方式、计数器定时查询方式、独立请求方式
    • 分布式:多个仲裁器竞争使用总线
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  • 外围设备的速度分级和信息交换 ...通过接口的优先级排队电路来实现; 用很少几根线就可以按一定优先次序实现总线仲裁,并很容易扩充设备 缺点是对询问链的电路故障很敏感 计数器定时查询方式 与链式查询...

    外围设备的速度分级和信息交换

    • 信息交换方式
      • 程序查询方式
      • 程序中断方式
      • DMA方式
      • 通道方式

    总线仲裁

    • 集中式仲裁:
      特点
    链式查询方式

    通过接口的优先级排队电路来实现;

    用很少几根线就可以按一定优先次序实现总线仲裁,并很容易扩充设备

    缺点是对询问链的电路故障很敏感

    计数器定时查询方式

    与链式查询方式一样,优先级是固定的。

    优点:更灵活

    缺点:用线太多

    独立请求方式

    有一个排队电路

    优点:响应快,花费时间少;对优先顺序的控制十分灵活。

    缺点:设计复杂

    • 分布式仲裁

    转载于:https://www.cnblogs.com/yuandongshisan/p/11161477.html

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  • 计算机概论之组成

    2020-09-29 00:57:15
    这里写自定义目录标题计算机的总线总线的概述总线的分类片内总线系统总线数据总线地址总线控制总线总线的仲裁总线的仲裁方法链式查询计时器定时查询独立请求计算机的输入输出设备常见的输入输出设备输入输出接口的...

    计算机组成

    计算机的总线

    总线的概述

    1. 提供了对外连接的接口
    2. 不同设备可以通过USB接口进行连接
    3. 连接的标准,促使外围设备接口的统一
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      作用:解决不同设备之间的通信问题

    总线的分类

    片内总线

    高集成度芯片内部的信息传输线

    1. 芯片内部的总线
    2. 寄存器与寄存器之间
    3. 寄存器与控制器、运算器之间
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    系统总线

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    CPU、主内存、IO设备、各组件之间的信息传输线

    数据总线

    一般与CPU位数相同(32位、64位)

    1. 双向传输各个部件的数据信息
    2. 数据总线的位数(总线宽度)是数据总线的重要参数

    地址总线

    地址总线位数=n,寻址范围:0~𝟐𝒏

    1. 指定源数据或目的数据在内存中的地址
    2. 地址总线的位数与存储单元有关

    控制总线

    1. 控制总线是用来发出各种控制信号的传输线
    2. 控制信号经由控制总线从一个组件发给另外一个组件
    3. 控制总线可以监视不同组件之间的状态(就绪/未就绪)

    总线的仲裁

    为了解决总线使用权的冲突问题

    总线的仲裁方法

    链式查询

    1. 好处:电路复杂度低,仲裁方式简单
    2. 坏处:优先级低的设备难以获得总线使用权
    3. 坏处:对电路故障敏感

    计时器定时查询

    1. 仲裁控制器对设备编号并使用计数器累计计数
    2. 接收到仲裁信号后,往所有设备发出计数值
    3. 计数值与设备编号一致则获得总线使用权

    独立请求

    1. 每个设备均有总线独立连接仲裁器
    2. 设备可单独向仲裁器发送请求和接收请
    3. 当同时收到多个请求信号,仲裁器有权按优先级分配使用权
    4. 好处:响应速度快,优先顺序可动态改变
    5. 设备连线多,总线控制复杂

    计算机的输入输出设备

    常见的输入输出设备

    键盘、鼠标、显示器

    输入输出接口的通用设计

    数据线

    1. 是I/O设备与主机之间进行数据交换的传送线
    2. 单向传输数据线
    3. 双向传输数据线

    状态线

    1. IO设备状态向主机报告的信号线
    2. 查询设备是否已经正常连接并就绪
    3. 查询设备是否已经被占用

    命令线

    1. CPU向设备发送命令的信号线
    2. 发送读写信号
    3. 发送启动停止信号
    4. 主机选择I/O设备进行操作的信号线
    5. 对连在总线上的设备进行选择

    设备选择线

    CPU与IO设备的通信

    CPU速度与IO设备速度不一致

    程序中断

    1. 当外围IO设备就绪时,向CPU发出中断信号
    2. CPU有专门的电路响应中断信号
    3. 提供低速设备通知CPU的一种异步的方式
    4. CPU可以高速运转同时兼顾低速设备的响应
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    DMA(直接存储器访问)

    1. DMA直接连接主存与IO设备
    2. DMA工作时不需要CPU的参与
    3. 可以提高CPU的效率
      **加粗样式**
      设备: 硬盘、外置显卡

    计算机存储器概览

    存储器的分类

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    存储器的层次结构

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    局部性原理:是指CPU访问存储器时,无论是存取指令 还是存取数据,所访问的存储单元都趋于聚集在一个 较小的连续区域中。

    缓存-主存层次

    1. 原理:局部性原理
    2. 实现:在CPU与主存之间增加一层速度快(容量小)的Cache
    3. 目的:解决主存速度不足的问题

    主存-辅存层次

    1. 原理:局部性原理
    2. 实现:主存之外增加辅助存储器(磁盘、SD卡、U盘等)
    3. 目的:解决主存容量不足的问题

    计算机的主存储器与辅助存储器

    主存储器——内存

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    1. RAM(随机存取存储器:Random Access Memory)
    2. RAM通过电容存储数据,必须隔一段时间刷新一次
    3. 如果掉电,那么一段时间后将丢失所有数据
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    辅助存储器——磁盘

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    1. 表面是可磁化的硬磁特性材料
    2. 移动磁头径向运动读取磁道信息

    磁盘调度算法

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    先来先服务算法

    按顺序访问进程的磁道读写需求
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    最短寻道时间优先算法
    1. 与磁头当前位置有关
    2. 先访问离磁头最近的磁道
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    扫描算法(电梯算法)
    1. 每次只往一个方向移动
    2. 到达一个方向需要服务的尽头再反方向移动
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    循环扫描算法

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    计算机的高速缓存

    CPU与主存的速度不匹配

    高速缓存的工作原理

    1. 字 是指存放在一个存储单元中的二进制代码组合
    2. 字块: 存储在连续的存储单元中而被看作是一个单元的一组字
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    3. CPU需要的数据在缓存里
    4. CPU需要的数据不在缓存里
    5. 不在缓存的数据需要去主存拿
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    6. 命中率是衡量缓存的重要性能指标
    7. 理论上CPU每次都能从高速缓存取数据的时候,命中率为1

    命中率

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    访问效率:

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    高速缓存的替换策略

    高速缓存的替换时机

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    随机算法

    先进先出算法(FIFO)

    1. 把高速缓存看做是一个先进先出的队列
    2. 优先替换最先进入队列的字块

    最不经常使用算法(LFU)

    1. 优先淘汰最不经常使用的字块
    2. 需要额外的空间记录字块的使用频率

    最近最少使用算法(LRU)

    1. 优先淘汰一段时间内没有使用的字块
    2. 有多种实现方法,一般使用双向链表
    3. 把当前访问节点置于链表前面(保证链表头部节点是最近使用的)

    计算机的指令系统

    机器指令的形式

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    1. 机器指令主要由两部分组成:操作码、地址码
    2. 操作码指明指令所要完成的操作
    3. 操作码的位数反映了机器的操作种类
    4. 地址码直接给出操作数或者操作数的地址
    5. 分三地址指令、二地址指令和一地址指令
    6. 零地址指令: 在机器指令中无地址码,空操作、停机操作、中断返回操作等

    机器指令的操作类型

    1. 数据传输
      – 寄存器之间、寄存器与存储单元、存储单元之间传送
      – 数据读写、交换地址数据、清零置一等操作
    2. 算术逻辑操作
      – 操作数之间的加减乘除运算
      – 操作数的与或非等逻辑位运算
    3. 移位操作
      – 数据左移(乘2)、数据右移(除2)
      –完成数据在算术逻辑单元的必要操作
    4. 控制指令
      – 等待指令、停机指令、空操作指令、中断指令等

    机器指令的寻址方式

    指令寻址

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    数据寻址

    1. 立即寻址
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      – 指令直接获得操作数
      – 无需访问存储器
    2. 直接寻址在这里插入图片描述
      – 直接给出操作数在主存的地址
      – 寻找操作数简单,无需计算数据地址
    3. 间接寻址 在这里插入图片描述
      – 指令地址码给出的是操作数地址的地址
      – 需要访问一次或多次主存来获取操作数

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    计算机的控制器

    控制器是协调和控制计算机运行的
    

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    程序计数器

    • 程序计数器用来存储下一条指令的地址
    • 循环从程序计数器中拿出指令
    • 当指令被拿出时,指向下一条指令

    时序发生器

    • 电气工程领域,用于发送时序脉冲
    • CPU依据不同的时序脉冲有节奏的进行工作

    指令译码器

    • 指令译码器是控制器的主要部件之一
    • 计算机指令由操作码和地址码组成
    • 翻译操作码对应的操作以及控制传输地址码对应的数据

    指令寄存器

    • 指令寄存器也是控制器的主要部件之一\
    • 从主存或高速缓存取计算机指令

    主存地址寄存器

    • 保存当前CPU正要访问的内存单元的地址

    主存数据寄存器

    • 保存当前CPU正要读或写的主存数据

    通用寄存器

    • 保存当前CPU正要读或写的主存数据
    • 用于暂时存放或传送数据或指令
    • 可保存ALU的运算中间结果
    • 容量比一般专用寄存器要大

    计算机的运算器

    运算器是用来进行数据运算加工的
    

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    数据缓冲器

    • 分为输入缓冲和输出缓冲
    • 输入缓冲暂时存放外设送过来的数据
    • 输出缓冲暂时存放送往外设的数据

    ALU

    • ALU:算术逻辑单元,是运算器的主要组成
    • 常见的位运算(左右移、与或非等)
    • 算术运算(加减乘除等)

    状态字寄存器

    • 存放运算状态(条件码、进位、溢出、结果正负等)
    • 存放运算控制信息(调试跟踪标记位、允许中断位等

    通用寄存器

    • 用于暂时存放或传送数据或指令
    • 可保存ALU的运算中间结果
    • 容量比一般专用寄存器要大

    计算机指令的执行过程

    指令执行过程

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    CPU的流水线设计

    运算器和控制器分开工作,CPU的综合利用率并不高
    

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    • 类似工厂的装配线
    • 工厂的装配线使得多个产品可以同时被加工
    • 在同一个时刻,不同产品均位于不同的加工阶段
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    计算机的异构计算设备

    图像处理器(GPU)

    • 又称显示核心、视觉处理器、显示芯片
    • 擅长执行复杂的数学和几何计算
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    现场可编程门阵列(FPGA)

    • 是一种专用集成电路,诞生于1985年
    • 电路级别的设备,属于硬件层面的开发
    • AI人工智能的大热,FPGA逐渐走进大众的视野
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  • 计算机组成 总线 IO

    2020-07-15 15:01:43
    利用总线把计算机各模块连接在一起 总线带宽:每秒传输字节数 总线宽度:总线线数 ...IO接口 把IO设备连接到总线上 编址方式 存储器映射:统一编址 IO映射方式:独立编址 IO技术 程序查询 中断 ...

    利用总线把计算机各模块连接在一起

    总线带宽:每秒传输字节数
    总线宽度:总线线数

    总线仲裁

    集中式仲裁

    菊花链

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    轮询

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    独立请求

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    分布式仲裁

    自举分布式

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    链式分布式

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    IO接口

    把IO设备连接到总线上
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    编址方式
    存储器映射:统一编址
    IO映射方式:独立编址

    IO技术

    程序查询

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    中断

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    DMA

    由DMA控制器完成IO操作
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    IO通道

    IO通道是DMA拓展,核心是IOP

    选择通道:只选择一个高速设备
    数组多路通道
    字节多路通道

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  • 系统总线

    2015-05-26 21:45:00
    假如BG到达的接口有总线请求,BG信号便不再往下查询,该I/O接口获得了总线控制权。离中央仲裁器最近的设备具有最高优先级,通过接口的优先级排队电路来实现。 五大部件的链接方式: 分散链接 内部连线十分复杂,I...
  • 集中式仲裁 链式查询(有菊花链,缺点对询问链电路故障敏感)计数器计时查询 独立请求(优点响应时间快 对优先次序控制灵活) 分布式仲裁 以优先级仲裁为基础 除了这题第七章还可能考察平均存取时间=寻道时间+等待时间+...
  • 计算机组成原理(2)

    2020-01-10 14:59:21
    总线的仲裁 链式查询 计数器定时查询 独立请求 计算机的输入输出设备 字符输入设备 键盘 图形输入设备 鼠标 数位板 扫描仪 输入输出接口的通用设计 数据线 状态线 命令线 设备选择线 CPU与IO设备的...
  • 基于网格的异构数据源访问体系定义了一套通用的数据访问接口,包括结构化查询操作和非结构化查询操作。该体系采用基于网格基础构件的多层结构设计,包括附加在各个数据源之上的访问代理层和用于负责维护模板库和逻辑...
  • 如果认为CPU等待设备的状态信号是处于非工作状态(即踏步等待),那么在下面几种主机与设备之间的数据传送中:( A)主机与设备是串行工作的。 A、 程序查询方式 ...采月串行接口进行7位ASCII...
  • 三种集中式总线判优控制

    千次阅读 2020-10-31 20:38:25
    每一个设备都有自己的仲裁器,都有自己的AN(授权号),授权号是占用总线优先级的高低,当多个设备发出总线占用请求时,每个设备的授权号都会和总线授权线上的值进行比较,优先级没总线授权线高,就不会申请到,比总线...
  • 总线仲裁,决定哪一个设备使用总线 总线传输四个阶段 总线标准 isa eisa vesa pci pciexpress agp rs23c usb pcmcia ide scsi sata io系统概念 硬件控制,软件传输 io控制方式有四种:程序查询方式、程序中断方式、...
  • 理解:总线的仲裁,集中式仲裁,总线的控制 第四章存储器 第五章 I/O系统 IO系统的概念,接口,端口 查询方式基本原理,掌握理解中断方式的基本原理,概念,处理,条件,时间 掌握DMA方式基本原理,工作过程 ...
  • 2016年工作总结和计划

    2017-01-19 17:41:00
    仲裁系统1、热敏面单未规范投诉开发2、图片统一存储和读取服务接口开发,提供内部调用的sdk 微信1、我要查件、自动订阅2、一键下单3、网点查询4、绑定手机号5、绑定专属业务员6、网点和业务员留言7、地址簿 待完成...
  • 组播练习.rar

    2012-07-25 17:07:00
    1、由于R1的ip地址小,所以R1会发送正常查询消息(出e0/0口发送出去)修改查询周期为15便于观察(ip igmp query-interval 15)查询者时间会自动发送变化,为其2倍 2、R3 R4收到查询消息后,会随即设置一个响应时间,...
  • 第六章作业习题答案

    2020-07-10 11:07:23
    1. 用异步通信方式传送字符"A"和"8",数据有7位,偶校验1 位。起始位1位,停止位l位,请分别画出波形图。 2.同步通信之所以比异步通信具有较高的传输频率,是因为同步通信___C_。...4. 采用串行接口进行7位A..
  • FusionInsight LibrA由多个逻辑节点组成,这些逻辑节点拥有独立且互不共享的CPU、内存、存储等系统资源。仲裁节点CN(Coordinator ...此外,FusionInsight LibrA还提供了安全组件、可用性组件、工具组件和接口组件。
  • 关于maven依赖、仲裁、规则,下列哪些说法是正确的:ACD A .的依赖会默认传递给子项目。 B .的依赖绝对不会传递给子项目。 C .在中指定版本号。 D .避免在不同的子项目,声明同一个二方库的不同版本号。 ...
  • 主要包含这些内容:数据加解密、签名、智能合约、事件通知、数据存储接口、数据获取与查询、数字货币支付、第三方App支付接口等。过程如下: 数据提供者通过SDK写入数据及元数据(数据包含静态数据、动态数据,数据...
  • 19.4 仲裁与时钟发生 19.5 传输协议 19.6 I2C总线驱动程序的实现 第20章 串行E2PROM芯片Cat24WCxx驱动程序的实现 20.1 概述 20.2 引脚描述 20.3 串行E2PROM芯片的寻址 20.4 写操作方式 20.5 读操作方式 20.6 Cat24...
  • 软件测试规范

    2018-04-23 09:16:12
    软件测试规范 目 录 一.概述 ...............................................................................................................................................................
  • 常用的冲突求解方法有:协商、竞争、仲裁、强制、教育等,其中有些只能用人的因素去控制。 (5) 进化需求 客户的需要总是不断(连续)地增长,但是一般的软件开发又总是落后于客户需求的增长,如何管理需求的进化(变化...

空空如也

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仲裁查询接口