I/O CPU
2018-02-06 11:57:05 0 举报AI智能生成
组成原理-I/O & CUP
作者其他创作
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
缺点：减少内存可用地址范围，不易区分操作指令
缺点：减少内存可用地址范围，不易区分操作指令
I/O端口独立编址
地址空间相互独立、互不影响；
寻址时使用不同控制信号；
独立编址的CPU有专用I/O指令
寻址时使用不同控制信号；
独立编址的CPU有专用I/O指令
中断处理机制
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
2.中断判优
软件查询法
软件安排中断源的优先级
菊花链法
按优先级把所有的中断源排成一个链
3.中断响应
条件
CPU允许中断（IF=1）；
一条指令执行完毕且没有更紧迫任务；
一条指令执行完毕且没有更紧迫任务；
步骤
1.向中断源发出中断响应信号；
2.保护断点；
3.转到中断服务程序入口；
2.保护断点；
3.转到中断服务程序入口；
4.中断处理
1.保护现场（寄存器状态）；
2.执行中断处理程序；
3.恢复现场（寄存器内容弹出堆栈）；
2.执行中断处理程序；
3.恢复现场（寄存器内容弹出堆栈）；
5.中断返回
返回断点处
控制和状态寄存器
MAR：地址寄存器
存放将被访问的存储单元的地址
MBR：数据寄存器
将存入存储器的数据或近期取出的数据
PC：程序计数器（指令指针寄存器）
存放下一条待执行指令的地址
IR：指令寄存器
存放正在执行的指令
指令周期
处理一条指令所要求的全部时间
取指子周期
从PC读取下一条取指令
执行子周期
指令译码产生操作信号并实施
中断子周期
中断处理
间址子周期
访问存储器，取出操作数有效地址
奔腾标志寄存器
CF：进位
PF：奇偶
AF：辅助进位（3到4的进位）
ZF：0标志位
SF：符号
IF：屏蔽中断
TF：陷阱（执行一个指令停一次）
OF：溢出
DF：方向（1表示低地址到高地址）
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