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2022/10/10阅读:20主题:默认主题
计算机系统概述
1.1 简介
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电脑包括
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硬件: -
一个或多个处理器 -
主内存 -
I/O设备 -
系统总线
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软件: -
系统软件 -
应用软件
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操作系统概述
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承上:为系统用户提供一套服务 -
启下:利用硬件资源
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1.2 处理器、寄存器
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寄存器简介
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定义:寄存器是CPU内部的内存 -
注册原因:启用CPU以最小化主内存引用 -
分类: -
User-visible registers(用户可见寄存器) -
Control and status registers(控制和状态寄存器)
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用户可见寄存器、控制和状态寄存器比较
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用户可见寄存器 -
可以被机器语言和汇编语言访问/存取 -
适用于所有应用程序 -
系统程序 -
应用程序
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控制和状态寄存器 -
用于控制处理器的操作 -
大多数对用户不可见 -
有些可以通过机器指令在控制或系统模式下访问
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控制和状态寄存器分类
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程序计数器(PC) -
包含将要获取的指令的地址
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指令寄存器(IR) -
包含最近获取的指令
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程序状态字(PSW) -
条件代码 -
其他与状态相关的位,如: -
中断启用/禁用 -
主管/用户模式 -
……
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1.3 指令执行
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指令执行的两个阶段
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处理器从内存中读取/加载/提取指令。 -
处理器执行每条指令。 -
指令周期:单条指令执行所需的事件。
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关键
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CPU的程序计数器(PC)保存接下来将要获取的指令的地址。 -
获取的指令被放置在指令寄存器(IR)中。 -
每次提取后,CPU的程序计数器(PC)都会递增。
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1.4 中断
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中断介绍
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中断原因:
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大多数I/O设备比CPU慢,中断可以提高CPU设备的利用率。 -
计数。 -
避免某些程序独占CPU。
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中断定义
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其他模块(I/O、时钟)可以中断处理器正常排序的机制。 -
I/O设备可以停止CPU的运行以提供一些必要的服务。
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中断和恢复 -
软件和硬件都被用于支持它。
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中断和指令周期
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异常表
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例外的编号 -
编号的例外处理程序(ISR)的地址
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中断产生时,提供了一个类似的编号,然后可以查找异常表来得出程序ISR的地址,也就是中断的PC。
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中断处理
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暂停正常的执行顺序 -
一般可以由中断服务号来划分服务程序在内存的位置,分析查找到的ISR。
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多个中断
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在处理一个中断时,发生了新的中断
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中断一个ISR来处理新的中断。
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方法一:在处理中断时禁用中断。
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方法二:定义中断的有限级(嵌套中断处理)。
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作者介绍
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