【财新网】 当地时间2024年1月19日,美国佛罗里达州肯尼迪航天中心,土耳其首位航天员格泽拉夫奇(中)与家人告别。他将参与“公理3号”商业载人航天任务,在国际空间站停留两周时间,为土耳其的科研中心和高校完成13项科学实验。图:Tayfun Coskun/视觉中国
这篇文章涵盖王道考研单科复习书《计算机组成原理》第六、第七章,分别是总线、输入输出设备。
关于总线
1. 异步通信的概念。什么是不互锁、半互锁、全互锁?为什么不互锁的模式最不可靠?
总线的异步通信方式
2. 分离事务总线。简单来说就是分成【请求】和【应答】,其他时间 Stand by I/O 事务。
原文:分离事务总线 将总线事务分成请求和应答两部分。 在请求和应答之间的空闲时间内,总线可以供其他的I/O使用,这样就不必在整个I/O过程中都独占总线。 又称为流水总线、悬挂总线或者包交换总线。
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3. PCI-Express 不算是并行传输,实质上是一种半同步总线。
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回答中说,PCI 因为同一时间不一定能获取所有 LANE 上的数据。
4. 单总线结构、双总线结构、三总线结构。
5. 集中仲裁方式:(A)链式查询方式 (B)计数器定时查询方式 (C)独立请求方式
7. 标准:ISA, EISA, VESA, PCI, PCI-Express, AGP, RS-23C, USB
知识点
讲解
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关于输入输出
低频与 CPU、主存交互:程序查询 + 程序中断
高频与 CPU、贮存交互:DMA,通道(开辟在主存内)
I/O 接口,是个总称;即若干端口+控制逻辑。
I/O 端口,即 CPU 直接访问的寄存器。
如何与主存交互?
1.程序查询,程序中断。占用 CPU 访问主存。
2.DMA方式。DMA 有独立的 DMA 控制器,对应的组件 DMAC 接近接口,独立的 DMA 总线。DMA也有中断。
关于中断
1.内中断、外中断。内中断主要属于系统内核出现问题:例如,上溢、除数为0、地址非法、校验错、页面失效、存取访问控制器、算数操作溢出、数据格式非法、非法指令、用户程序执行特权指令、用户态到内核态。外中断,I/O 中断。
2.屏蔽中断,非屏蔽中断。屏蔽中断,指的是可被屏蔽的中断。
DMA 相应优先于中断。
中断处理
1.关中断
2.保存断点
3.引出中断服务程序
4.保存现场和屏蔽字
5.开中断
6.执行中断服务程序
7.关中断
8.恢复现场和屏蔽字
9.开中断、中断返回
DMA 方式
DMA 有自己的控制器,有 DMA 总线。
DMA 相应,以机器周期为颗粒度;中断颗粒度为指令周期。
DMA 传输数,CPU 也在工作。
DMA 如何获得总线权?
1.直接向 CPU 请求获得总线控制权;
2.交替访存。CPU 切割自己的周期,一部分空余时间拨给 DMA 待命;
3.周期挪用。CPU 发现自己开始访问,同时又接到 DMA 请求。优先响应 DMA 请求,成为【挪用周期】。
知识点
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