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I/O CPU

2018-02-06 11:57:05   0  举报

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AI智能生成

组成原理-I/O & CUP

计算机组成原理

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大纲/内容

CPU功能

取指令、分析指令、执行指令

I/O接口编址方式

I/O端口与内存单元统一编址

优点：可以用访问内存的指令来访问I/O端口<br>缺点：减少内存可用地址范围，不易区分操作指令

<div>I/O端口独立编址</div>

地址空间相互独立、互不影响；<br>寻址时使用不同控制信号；<br>独立编址的CPU有专用I/O指令

<div>中断处理机制</div>

1.中断请求

发送信号到CPU中断输入端，响应立即撤出申请信号，防止多次响应

<div>2.中断判优</div>

软件查询法

软件安排中断源的优先级

<div>菊花链法</div>

按优先级把所有的中断源排成一个链

<div>3.中断响应</div>

条件

CPU允许中断（IF=1）；<br>一条指令执行完毕且没有更紧迫任务；

<div>步骤</div>

1.向中断源发出中断响应信号；<br>2.保护断点；<br>3.转到中断服务程序入口；

<div>4.中断处理</div>

1.保护现场（寄存器状态）；<br>2.执行中断处理程序；<br>3.恢复现场（寄存器内容弹出堆栈）；

<div>5.中断返回</div>

返回断点处

<div>控制和状态寄存器</div>

MAR：地址寄存器

存放将被访问的存储单元的地址

<div>MBR：数据寄存器</div>

将存入存储器的数据或近期取出的数据

<div>PC：程序计数器（指令指针寄存器）</div>

存放下一条待执行指令的地址

<div>IR：指令寄存器</div>

存放正在执行的指令

<div>指令周期</div>

处理一条指令所要求的全部时间

<div>取指子周期</div>

从PC读取下一条取指令

<div>执行子周期</div>

指令译码产生操作信号并实施

中断子周期

中断处理

<div>间址子周期</div>

访问存储器，取出操作数有效地址

<div>奔腾标志寄存器</div>

CF：进位

<div>PF：奇偶</div>

AF：辅助进位（3到4的进位）

<div>ZF：0标志位</div>

<div>SF：符号</div>

<div>IF：屏蔽中断</div>

<div>TF：陷阱（执行一个指令停一次）</div>

<div>OF：溢出</div>

<div>DF：方向（1表示低地址到高地址）</div>

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