x

xhao004

V1

2022/10/10阅读:20主题:默认主题

计算机系统概述

1.1 简介

  • 电脑包括

    • 硬件:
      • 一个或多个处理器
      • 主内存
      • I/O设备
      • 系统总线
    • 软件:
      • 系统软件
      • 应用软件
  • 操作系统概述

    • 承上:为系统用户提供一套服务
    • 启下:利用硬件资源

1.2 处理器、寄存器

  • 寄存器简介

    • 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)
  • 用户可见寄存器、控制和状态寄存器比较

    • 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
    • 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
  • 控制和状态寄存器分类

    • 程序计数器(PC)
      • 包含将要获取的指令的地址
    • 指令寄存器(IR)
      • 包含最近获取的指令
    • 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
        • ……

1.3 指令执行

  • 指令执行的两个阶段

    • 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。
  • 关键

    • 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。

1.4 中断

  • 中断介绍

    • 中断原因:

      • 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。
    • 中断定义

      • 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。
      • 中断和恢复
        • 软件和硬件都被用于支持它。
  • 中断和指令周期

    • 异常表

      • 例外的编号
      • 编号的例外处理程序(ISR)的地址
    • 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。

  • 中断处理

    • 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。
  • 多个中断

    • 在处理一个中断时,发生了新的中断

      • 中断一个ISR来处理新的中断。
    • 方法一:在处理中断时禁用中断。

    • 方法二:定义中断的有限级(嵌套中断处理)。

分类:

后端

标签:

计算机网络

作者介绍

x
xhao004
V1