目录

  • 1 第一章 计算机系统概论
    • 1.1 计算机的发展状况
    • 1.2 计算机系统的组成
    • 1.3 计算机的应用
    • 1.4 计算机系统的层次结构及主要性能指标
    • 1.5 第一章总结+小结+课后练习
    • 1.6 补充学习材料
  • 2 第二章计算机中信息的表示方法
    • 2.1 概述
    • 2.2 2.2数值数据信息的机内表示方法
      • 2.2.1 2.2.1数值数据在机内的表示进位计数制及相互转换
      • 2.2.2 2.2.2数的符号表示
      • 2.2.3 2.2.3数的小数点表示
      • 2.2.4 2.2.4十进制的二进制表示
    • 2.3 2.3非数值数据的表示
      • 2.3.1 2.3.1逻辑数据
      • 2.3.2 2.3.2字符编码
      • 2.3.3 2.3.3汉字编码
      • 2.3.4 2.3.4图像(图形)、语言的数字表示+奇校验码
    • 2.4 本章小结+练习题+第二章PPT
  • 3 运算方法和运算器
    • 3.1 定点数的加法、减法运算
    • 3.2 溢出的概念及检测方法
    • 3.3 二进制加法器
    • 3.4 定点数的乘发运算
    • 3.5 定点数除法运算
    • 3.6 逻辑运算+逻辑代数
    • 3.7 定点运算器的组成和集成运算器
    • 3.8 浮点数运算
    • 3.9 第三章PPT+小结+习题
  • 4 存储器系统
    • 4.1 存储器概述
    • 4.2 半导体存储器
    • 4.3 存储器的组织
    • 4.4 辅助存储器
    • 4.5 存储器的结构体系
    • 4.6 Cache的工作原理
    • 4.7 第四章全部PPT+总结+练习题
  • 5 指令系统
    • 5.1 概述--指令及指令系统
    • 5.2 计算机指令结构、指令类型
    • 5.3 寻址方式
    • 5.4 精简指令集与复杂指令集计算机
    • 5.5 总结+习题+PPT
  • 6 中央处理机组织
    • 6.1 CPU的基本组成和CPU的功能简介
    • 6.2 模型机组成简介
    • 6.3 指令的执行过程
    • 6.4 组合逻辑控制器的设计
    • 6.5 微程序控制器的设计
    • 6.6 CPU性能指标的提高
    • 6.7 总结+习题+第六章PPT
  • 7 总线及总线互连结构
    • 7.1 总线的基本概念
    • 7.2 总线的设计要素
    • 7.3 总线接口单元和总线性能指标
    • 7.4 总线标准及发展过程
    • 7.5 总线结构
    • 7.6 本章总结+习题+本章PPT
  • 8 输入/输出设备
    • 8.1 外设的分类与特点
    • 8.2 输入设备
    • 8.3 输出设备
    • 8.4 本章总结+习题+PPT
  • 9 输入/输出系统
    • 9.1 I/O接口
    • 9.2 I/O设备的寻址
    • 9.3 I/O数据传输控制方式:程序直接控制的数据传输方式
    • 9.4 程序中断控制数据传输
    • 9.5 直接存储器访问DMA方式
    • 9.6 通道和I/O处理器方式
    • 9.7 常用标准接口举例
    • 9.8 本章小结+练习题+PPT
  • 10 计算机组成原理课程总结
    • 10.1 计算机组成原理课程总结
  • 11 实验教学部分
    • 11.1 实验指导书
通道和I/O处理器方式
9.6通道和I/O处理器方式

9.6.1通道控制方式

在大型计算机系统中,外围设备数量、种类较多,为了在处理I/O请求时进一步减少中断处理次数和对处理器的占用时间,通常把对外设的管理和控制工作从CPU中分离出来,使I/O控制器更具智能化,这种I/O控制器称为通道控制器。

通道控制器可以独立地执行一系列的I/O操作,这些I/O操作序列通常被称为I/O通道程序,通道程序可以存储在I/O处理器自己的存储器中,也可以存放在共享的主存中,由I/O处理器从主存中取出执行。

通道(channel 简称CH)是一个专门的控制器。通道方式与DMA方式的区别在于,DMA方式是通过DMA控制器控制总线在外设和主存之间直接实现I/O数据传输的,而通道方式通过执行通道程序进行I/O操作管理的。

CPU而言,通道比DMA具有更强的独立处理能力,通道控制器有自己专用的指令,不仅可以控制数据传输,还可以进行一些简单的事务处理。DMA控制器通常只控制一台或多台同类设备,而通道可以控制多台不同类型的设备。

(相当于用通道控制器代替DMA控制器,由于通道控制器具有自己的指令,比DMA控制器有智能)

9.6.2输入输出处理机

输入输出处理机方式是通道方式的进一步发展,有两种输入输出处理机系统结构。

一种是通道结构的输入输出处理机,通常称为I/O处理机IOPI/O Processor)。它与通道的主要区别是:通道只有有限的、面向外设控制和数据传输的指令,而IOP有自己专用的指令系统,不仅可以进行外设控制和数据传输,而且还可以进行算术运算、逻辑运算、字节变换、测试等。

通道程序存于和CPU公用的主存中,并可访问系统的内存。而IOP有自己独立的存储器,有自己的运算器和控制器。

另一种输入输出处理机系统结构是外围处理器PPU(Peripheral ProcessorUnit) 方式,在大型计算机系统中,有时选用通用计算机担任PPU,它基本上独立于主CPU工作,也有自己的指令系统,可进行算术/逻辑运算、主存读写和与外设交换信息。

(通道和I/O处理器方式一般都是用在大型计算机系统中,用来减轻CPU的负担!)

教学目的要求:了解通道方式和I/O处理机方式的特点;

教学重点:无

教学难点:无