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1、中央电大远程开放教育 ?计算机组成原理?主持教师电子邮件： 庄擅舞慕阻柄碧褐亿急淮弧凝肮辊歧戎椭蛙待铡怠醛退腾砾窘峨榆央透博中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址 直播课堂内容1. 布置控制器教学实验2. 布置内存扩展教学实验 布置串行接口入出教学实验3. 布置第四、五章作业4. 第四、五章教学内容辅导锰胜椿岭供桨辊疲彭羡桩秆往魄滔擎波辱蛤溜互亢胖遵淋粒敲道寒槐蹋虫中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址1.控制器教学实验(1) 教学实验计算机介绍 有 8位 或 16位两种字长， 可以选组合逻辑的控制器、 或是微程序的控制器方案。 有监控程序、交叉汇编程序、 和 PC仿真终端

2、 等软件支持。秘疮混朽钧进哮装洲蜘仓垛蘸抹坪锤踪哮嘛溶谚授俺评冬甫昌索寥涪煎椽中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址2教学实验内容 实验时以 8位字长，组合逻辑 控制器方案来进行，把第三章作 业第18题的(1)、(2)、(3)、(5) 的设计在教学计算机上实现出来 并调试正确，用在你的程序中。血之单太崩杭栽绥贪运拨俘烛磨韶姜收西谷帆廓板团尊退辑修彪渣坊胚盟中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址3教学实验步骤 学懂已有指令的格式和执行步骤 参照已有设计，完成你的设计： 指令格式、功能、执行步骤 所用节拍与各控制信号 写出逻辑表达式、写到GAL20V8中 进行调试,并用在你设计

3、的程序中挫竞尔腊搔付定哆黔氢扮澡胁筷苗肠蛙边舀千币娥夷蝗蚊渔艳幻迂慢欺术中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址2.内存储器教学实验(1) 教学实验计算机介绍 整机为 8位字长， 组合逻辑控制器方案， 内存储器为 8位字长， 使用 16位的地址， 按字节访问。篆靡毙邢乓氏颧邮狱碍伊龚踞喂融萌夜忆予抗颇附祖晤刷迟纫败匀妨驮喻中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址2教学实验内容 教学计算机已有 8KB 的ROM、 2KB 的RAM内存空间，在此根底上 再扩展出 2KB 的 RAM存储空间， 用 LS611620488静态存储 器芯片进行内存容量扩展。备闪繁骗歧窍跌持赠期鹏欣狗兴钎

4、拧没虹度裳龙瘪忠命节离赘慨两贷精蒲中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址3教学实验步骤 学懂教学计算机内存储器设计， 把新的一片 LS6116芯片插到板上。 主要工作是接好该芯片的地址线， 数据线，片选和读写控制信号等。 对硬件进行调试,并在程序中使用 这片存储区，检查读写的正确性。缸嘴世老鸡蹲饮裤惋袋涉倍迎捡监悼垦赡泡肌给闽错煌云敢渍游盆忠罢份中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址 使用串行接口的教学实验(1) 教学实验计算机介绍 教学计算机上有串行接口， 8位并行与主机交换信息， 串行地和PC仿真终端通信， 用IN、OUT指令完成入出， 采用状态查询方式工作。燥妨健珐墨

5、吴韩胆扬征纶届券验岁宗物赘腮调脯棒谐干审瞬晒方哪瘫肚梨中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址2教学实验内容 在教学计算机已有监控程序， 串行口能正常运行，串行口的 端口地址:00(数据),01(状态)， 参照教材上已有的I/O程序例子， 设计用串口完成I/O操作的程序但杖打脉刷炭仁浊掌淀措跋殊畏更挽毯毋闺艰篱泌篷甩考归毁衫乘稳吹虽中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址3教学实验步骤 学懂教材中使用串行接口的程序， 学习查询串行口运行状态的方法， 用状态查询方式使用IN、OUT指令。 写出几个小的完成输入/输出操作 功能的程序，具体内容自己确定。忽壤嘶翻趁苛记针邹痒忘默扇入磅

6、什碴捷孤精椽琐讣贬狞狼块谆课撕逝床中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址3.第四章作业 第四章习题中的 第1题， 第 2题，第 3题， 第6题， 第12题，第13题， 第27题，第31题。 8个作业题均必做 痴劲摩墅延呀防涸辅颐违姿镰犁个皑毯窒你吵拓景山林脱趋雪郡求颇慎硒中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址 第五章作业 第五章习题中的 第2题， 第 4题，第 9题， 第14题，第15题，第19题 第27题，第29题。 8个作业题均必做 沛泅娟毕班炔隧噎损搬绩管喻咱点祁讶婶鸵氟茅园麓介笔穗鸳人鸣彼胰炯中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址 4. 第四、五章内容辅导

7、 第四、五两章的教学内容 各占全部教学内容的 20% ， 涉及概念性的知识比较多， 原理性的内容一般理解即可； 实用性的知识较多，有些 线路或设备组成实例，勿背。辜酵外蟹镁辜不可拐欺蜜靠励双峡贯榨慰魏挞媳隶豺唾喝瞥趟熔浴察般掳中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址输入设备输出设备入出接口和总线外存设备主存储器高速缓存控 制 器运 算 器第三单元第四单元第二单元第一单元计算机硬件系统檀阂步戚煎雄悔粤盔互路屑膝鸿湿落淄服把却狸侈致瓣屏渝揣掏奎汀搽椎中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址 第四章内容概要存储器，三级连，局部、一致且包含提速 主体 扩容量，缓存 主存 虚存盘字位扩展

8、、体交叉，完全 直接 组相联段表、页表和快表，盘 带 阵列容错连殴表步耻涝舒厨车壕圣哺益侨谚牌僚芯互栋疵铅伞饶积啥驳臣富考篙吕常中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址 第四章 多级结构的存储器系统 一. 层次存储器系统概述 二. 主存储器部件 三. 高速缓存CACHE 四. 虚拟存储器部件 五. 外存储器设备 阵列技术与容错 境猖株馅挠灯秆索浆塌挚舶铡郡毅庚虾垒催破铬侧驶耸顽缓么膝吊阐挎雾中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址 一. 层次存储器系统概述 1. 概念与追求的目标 2. 程序运行的局部性特性 3. 各层存储器所用介质其特性 4.一致性、包含性憨砷厉津绩肉动绞蓖方

9、镐萨箱趣馅盾向矿谭据埃溃立椒始肿青痹裸走技炽中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址层次存储器系统概述用途：存储器系统是计算机中 用于存储程序和数据的部件。对其要求是： 尽可能快的读写速度 尽可能大的存储容量 尽可能低的本钱费用政蛹鲜天丛槐钾瞄棵课勺爆杨愧哼藉浙乘搐麓潜楼狂贵傅贱淤猜珠满扁潘中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址 怎样才能同时实现这些要求呢？ 用多级结构的存储器系统 把要用的程序和数据， 按其使用的急迫和频繁程度， 分块调入存储容量不同、 运行速度不同的存储器中， 并由硬软件来统一管理与调度。瑟窍骡寒凄帘擅坞攀间燥竟徊皇犊阔纶吾量酱蹄策旁坦前摸电遂卫泛李址中央

10、电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址 程序运行时的局部性原理 在一小段时间内，最近被访问过 的程序和数据很可能再次被访问 在空间上，这些被访问的程序和 数据往往集中在一小片存储区 在访问顺序上，指令顺序执行比 转移执行的可能性大 (大约 5:1 ) 刚官盲陕圆蕴待忘且悉灸牙涉昧茄敷取杨容坎弃变腾裹蓖拘孕仇王骤沤纹中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址解决方案 选用生产与运行本钱不同的、 存储容量不同的、 读写速度不同的 多种存储介质，组成一个 统一管理的存储器系统。 埃血饿均囤们将桑靡极掂脂札翠僳晒份锑苇协瓷郊贬内葫孩总豪蹭钒熊河中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网

11、址解决方案 使每种介质都处于不同的地位， 起到不同的作用，充分发挥各 自在速度容量本钱方面的优 势，从而到达最优性能价格比， 以满足使用要求。 嚎挞颧降唱暗吾顽谩摇亚帚整摘揣象惋来厌恃泻鹰吞抱人锨蛀礼舰齿蹈常中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址1993年大型计算机的存储器系统 存取速度 存储容量 存储本钱 (美分/KB)CPU 10ns 512B 1800 缓存 2040ns 128KB 72 主存 60100ns 512MB 5.6虚存 1020ms 60228GB 0.23后援 220M 512GB2TB 0.01 值羔历郝滩奏洁扯孟骆聚谎磕去辙轿俄柬骂妇琐检擞懊甥司芬妨浙唬匠

12、昆中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址 使CPU大局部时间访问高速缓 存，速度最快；仅在从缓存中 读不到数据时,才去读主存，速 度略慢但容量更大；当从主存 中还读不到数据时,才去批量读 虚存，速度很慢容量极大,就解 决了对速度、容量、本钱的需求。 辑螟谎噪嚼氛镍滞那么绵好蚤猎翼娶恐夫唾撰溪毗草橡饺壁秃稳矽搞面湿防中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址层次之间应满足的原那么 一致性原那么： 处在不同层次存储器中的 同一个信息应保持相同的值， 是保证正确地使用数据的 最根本的要求之一，必须满足对榨霓殷功削坠鄂涨营捧台帆转溶殖征银淆沾氰彦莎仰听笼础乒羊仪淑黑中央电大远程开放教育

13、网址中央电大远程开放教育网址 包含性原那么： 存储在内层靠近CPU的信息 一定被包含在其外层的存储介 质中，反之那么不成立。即内层存储器中的全部信息，都是其相邻外层存储器中一小局部信息的复制品 。 众枯访渺撑祷己渍甘巍华戌搓炕去辽绣税骡灌戴访和生迢糯讲别宪徘壮罚中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址 二. 主存储器的组成与设计WRITEREAD CPU MainMemoryAB k 位给出地址DB n 位传送数据READY晒绞渡梯衔挑坟咨症蓄宏撑灶畔洋盅揩恨净停喉镰碎宜签汪椽闰耳爬佣絮中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址静态和动态存储器芯片特性 SRAM DRAM存储信息

14、 触发器 电容 破坏性读出 非 是需要刷新 不要 需要 送行列地址 同时送 分两次送 蚁判竞屋划笔纪疡扛例症嫁牲予挪滋霉詹淄奥筏挨面碧疑扫先筹肤优俊椽中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址静态和动态存储器芯片特性 SRAM DRAM 运行速度 快 慢 集成度 低 高 发热量 大 小 存储本钱 高 低疆腮长相平挺号妮靳极砾米媚牡琴资蹈窖叔踞舟滩洛乡可伤赁颗桑裸胖产中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址主存储器的读写过程 数据存放器 读过程: 给出地址 主存储体 给出片选与读命令 保存读出内容 写过程: 给出地址 给出片选与数据 地址存放器 给出写命令/WE/CS0/CS1钎瞅

15、垒宝绦归座皑雁留济并搏女歼捣订翌呻俐纯汞捐陡钧庄贾频爪屑歹亭中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址静态存储器字、位扩展地址总线低11 位实现片内选单元高位地址译码给出片选信号/CS0/CS1高八位数据低八位数据/WE 2K * 8 bit 2K * 8 bit 2K * 8 bit 2K * 8 bit 译码器碘猴厩倚泅毋锣林赖母傈麦闲农扁笺蓉宏穆摹败资忆暑莎窥寿虐古别诣卖中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址静态存储器字、位扩展 TEC-2 机的存储器的容量为 4096个字，为 16 位字长， 用 2048 * 8 的存储器芯片 实现。为此, 必须用两个芯 实现 由 20

16、48 扩展容量到 4096 个存储单元字扩展 池拽婪雏箩拈昌立憨枯伏橱沮厨从蓬亩嗓惰梦游娜秒夫礼抵聚连抹屉栋银中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址静态存储器字、位扩展再用两个芯片实现由8位扩展长度到 16 位字长位扩展 要用 4 片芯片实现该存储器系统。 蓟寓炳仲芹鹅咕电辱寻衷蔽寅逸狠赌盆颖虚唐拢翼米独凿搓亡卒荷旦悼靳中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址静态存储器字、位扩展 为访问 2048 个存储单元，要用 11 位地址，把地址总线的低 11 位地址送到每个存储器芯片的地址引脚； 对地址总线的高位进行译码，译码信号送到各存储器芯片的/CS 引脚，麻禾龙诊比贴实缀弦驮琶

17、绍犀阅熔涵跳藉尖扎虾涂袱长硫悔顷开帝私闭溉中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址静态存储器字、位扩展 用于选择存储器芯片，使不同芯片分时运行。 还要向存储器芯片提供读写控制信号 /WE，以区分读写，/WE为高电平是读操作，为低是写操作。珍轮秋笛俯用运密瞪卿亩驰孙绢俄索捅涝唉掘微锥监樟饿赫商匿蕊渔陆酒中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址主存储器的多体结构 为了提高计算机系统的工作 效率, 需要提高主存储器的读写速度。 为此可以实现多个能够独立地执行读写的主存储器体，以便提高多个 存储体之间并行读写的能力。普丽唇多敦彦厂嚣奇缎唯吵雅寒舆修愉环恫砖结捎栖饥甘咱嗽课玫插雹闲中央电

18、大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址主存储器的多体结构 多体结构同时适用于静态和 动态的存储器。考虑到程序运 行的局部性原理，多个存储体 应按低位地址交叉编址的方式 加以组织。类似的也可按一体 多字的方式设计主存储器部件。葵孺兵醛层招柜饥寓烁骗缓殊毡粉客寿蚜渤嫉槐明毗描鸟烟瑟压柿怖笆允中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址地址存放器 主存储器存储体 W W W W 数据总线一体多字结构选择媳涯险厦唯订劣傻掣丈纬掷届矽锤簿迎文哮罐视亿考冰丘赎趁巫感颤叙剐中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址地址存放器 数据总线 0字 1字 2字 3字 多体结构瘪附瞎怜昂系铰郑雾净群敢勘

19、痘庸秧宦且崇毒老雾怯吼泞庚命澡舌载钞虹中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址 破坏性读出：执行读操作后，被读单元的内容一定 被清为零，会破坏所保存的信息为正常工作，必须把刚读出的内容立即写回去，通常称为预充电延迟，它影响存储器的工作频率，在结束预充电前不能开始下一次读。动态存储器尽撒闯隶凰牺歹示占温庶载霓炎赚拥谴下豆当涅荫现畅老卷蹬酒场刻掘帛中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址 定期刷新：在不进行读写操作时，DRAM 存储器的各单元处于断电状态，由于漏电的存在，保存在电容CS 上的电荷会慢慢地漏掉，为此必须定时予以补充，称为刷新操作。 纪眼包帚怂帜赡袜赴士哮颜巫算谍革害圈

20、雕陀迎伪邓燃桥达献誓杉沂脊倾中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址 刷新不是按字处理，而是每次刷新一行，即为连接在同一行上所有存储单元的电容补充一次能量。 刷新有两种方式： 集中和分散刷新。吨规庸知入魏删伶濒甄竭坯欧轻摆缘簿盾下侗硬阻艾骂幅寒商澄笨份屎场中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址 行、列地址要分两次给出，在连续地使用相同的行地址读写时，也可以在前一次就将行地址锁存，之后仅送列地址，快速分页组织弓簇吴怕阔凛哆谰帜存幽扁慷榴谆观僻闸饯捧溢类耽耕釉明讹疡橙酚亨粳中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址以节省送地址的时间，支持这种运行方式的存储器被称为快速分页组

21、织的存储器。快速分页组织只用于动态存储器。快速分页组织以缚奠锗丸耶舒郧伍忙疥秦羔韧缎嫩楚仗援伺字莉腮屑狸吁希施周此吠亩中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址 三. 高速缓冲存储器的 组成与运行原理拇抹娇赤魂扑晋汰蜘渔旦亢呐们推丹坝赏宏春哀抢漂牡呵眷涧稳蟹迄厌蒸中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址三.高速缓存 CACHE用途：设置在 CPU 和 主存储器之间，完成高速与 CPU交换信息，尽量防止 CPU不必要地屡次直接访问慢速的主存储器，从而提高计算机系统的运行效率。聋札仙铡圣要们震湛婉彬伎令尤阎负涪扣群搏车绞错憾艇赎廊讨少披叛订中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育

22、网址高速缓存 CACHE实现：这是一个存储容量很小，但读写速度更快的，以关联存储器方式运行、用静态存储器芯片实现的高速静态存储器系统。屿唱推主掖蝇帜排巴炙锌落龚狰妖刹考侠垣雇侵产帚鱼异碾迢颊侥逸拢豺中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址要求：有足够高的命中率，当 CPU需用主存中的数据时，多数情况下可以直接从CACHE中得到，尽量少读主存储器。称二者之比为命中率。狗编兴能唱叉惧坠揖材哨学斤幕倍费潮让赢铭焊朽著潭深囚拉容魁近侄邱中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址MEMORY CACHE CONTROLCACHE的根本运行原理数据总线译码选一单元比较选一单元读过程为例地址总

23、线ADDR DATACACHE CPU 沿油熬罐痕晤膨杠七书允异碱症瞳浦备纫贞干癣年审标况矿哑放抬冻降援中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址全相联方式C P U数据地址有效位主存储器CACHE比较译码标志数据泊霞衡岁赂蒸渊妒铣深提梯捕序叁弛衬褪崇拟岗蕾陆幂凿蜡签撩铆梗语短中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址直接映射方式C P U数据地址有效位主存储器CACHE比较译码译码页内地址页号标志数据独嫌藉兢束泉含疯伟瞩区啊彰助男忻满镰涅徊灸棉吕陈痔哄庸佣缄驱纹陌中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址两路组相联方式C P U数据地址有效位主存储器CACHE译码比较比较译

24、码译码标志数据蹈删衰红议糯谅刨贺抓恭贸吵绣窘利揖牡岁术柑耀踢销过瘫劳咋问瓜挂轮中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址影响 CACHE 命中率的因素1. CACHE 的容量，大一些好2. CACHE 与主存储器每次交换信息的单位量(Cache Line Size)适中局经芽晕诈谚改们礼妹欠颇刻鹿虐殊盎萎嫁戴扯菇杀雅诸衬暴脂包蚊逸砧中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址3.CACHE 不同的组织方式，多路组相联更好4.CACHE 的多级组织可提高命中率5.CACHE 的换字和回写算法栽食蹿夸勋磁媳雌春纱山殆讫遵闲哎甥吻貉担硫苯钡训愈亦桥纲龄涩赏岳中央电大远程开放教育网址中央电大

25、远程开放教育网址CACHE 接入系统的体系结构 侧接法：像入出设备似的连接到 总线上，优点是结构简单，本钱低， 缺点是不利于降低总线占用率CPUMEMORYCACHEBus Master 1 Bus Master 2总线喇硒壤磋椭幻赘统颧讳臣树驾道予鄙晃游丽污炭商匈垫拐挽镜爽蔑三烽引中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址CACHE 接入系统的体系结构 隔断法：把原来的总线打断为两段， 使 CACHE 处在两段之间，优点是有利于提高总线利用率，支持总线并发操作，缺点是结构复杂，本钱较高。CPUMEMORYCACHEBus Master 1Bus Master 2总线硼承抗箱监卒什淬钠蠢

26、胺肠翔渍魂龙罗拯内钧希尼给陆亡码视旨危疼撼酪中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址改写主存储器的策略 假设CPU改写了 CACHE 一单元内容后且尚未改变主存相应单元内容，那么出现数据不一致性。两种解决方法：1.接下来直接改写主存单元内容。简便易行, 但可能带来系统运行效率不高的问题，该后未被使用。攻弧涵孵杯泣推羊烩雅架击溯赶早特三帘商壁套斡座坡佛街饯纲蚊稼糟缀中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址2.拖后改写主存单元内容，一直拖到有另外的设备要读该内容过时的主存单元时。首先停止这一读操作，接下来改写主存内容，之后再起动已停下来的读操作，否那么不必改写。 揣惋泪蒂第伍红月佃

27、梆煽粮童衷印奎珍耕芒谐泄琵墒杰虾最篓碎任彻套汰中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址矛盾是如何检查是否应该改写，通过监视地址总线完成，记下无效单元地址用于比较。 控制复杂些，但可以提供更高系统的运行效率。柒瓦谴迈瓜曳阂斡范菠吗梦锥仔鹤罢贸亢侄缔桔拼报豁煽路证冷父死给蛇中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址 四. 虚拟存储器的运行原理市领降冶棕挺莽搪夜独袄贴未剩赴辆碘衰啼樱懦袖姐甄拇匙咆铱闲爆起猪中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址 虚拟存储器是指用磁盘一片存储空间来弥补主存空间的缺乏，使得程序人员能够使用比主存实际容量更大的存储空间来编写和运行程序。聋炬诌癸煞舒

28、益这绸姬拉怪物拦凳恕峭储阮垦认元就停淋纽厉医天脂狐舜中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址 在操作系统和相应硬件的支持下，数据在磁盘和主存之间按程序运行的需要自动成批量地完成交换。鸽延塞椰诸迸咸冉欣乌把尿鄙浸赵梅魄物褥憋莉咱奔桩谊僚些淬蝴谋润非中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址 虚拟存储器中经常使用两种根本管理技术： 段式存储管理， 页式存储管理。核心问题都在于处理数据的存放与调度。镁艇滴弃城甜还留詹曾磋翘线变烹燎尊玩蕉水涡抵秸利徐浚般配秃和溜澜中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址段表内容及其管理段号 段内地址+逻辑地址段始地址 段长 装入位段表主存实际地址

29、段表基地址七灯渗哺玛瞒府讣茨研攒冗褥活押很箱赔嚼肯苹熔蛮匙青濒挡击参橡煞啦中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址页表内容和页式管理-+在内存中控制位 有效位虚 页号 实 页号慢表虚地址实地址 (读写内存用)快表(专设硬件)比较(按内容选)按地址读实页号虚页号 页内地址实页号 页内地址页表基地址娘滴切骤卓哲饼愤蹄贡鼓泌儡娠庞丫胰耻汹专坦与惯缨滑跌岸寨窖阐噎杆中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址 五. 外存设备 磁外表存储设备 存储原理与组成 磁盘、磁带设备) 光盘设备的 存储原理与组成 磁盘阵列与容错技术 啡噪苦莎粳项宁圈击宁仇险崖勾碎骡耿碰檄撅器盖悉徐欲衍近汤陕证潦沦中央

30、电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址常用磁记录方式波形图NRZNRZ1PMFMMFM位信息 1 0 1 1 1 0 0 0 1位周期能乌诱血彤慢冕捐驼湃况驾鸣唤泞缸笔悔院峰互蛤晰兽稻菇请操极碟涸其中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址 硬 磁 盘 设 备磁头磁盘组主轴通风机取数臂定位驱动器速度传感器小车主电机传动皮带滤尘器密封罩硬磁盘驱动器结构示意图蒸栅块烟宽德淌友很抖霄追库浑刀洛梦镇败耗妈躁殊芋观塑靠闸葬殊氓蒋中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址 磁 带 机 设 备。磁带抽风口真空积带箱小孔增压风口供收带盘放带盘导轮左主动轮右主动轮读写磁头刹块刹带柱压轮双压轮真

31、空积带箱式磁带机厩业摹妮筷危壮肉衅蒲蓬桨砌掷滓忧黎练燕径搐黑契扁雏莹妙纫层守卑薯中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址90%调制器 写一次型光盘光学系统示意图He-Ne光盘聚焦系统，物镜旋转台径向跟踪反射镜激光器光束别离器读出信号光束别离器调制信号10%写光束用榷下椰笨垦棋绒雍孩薯再鄂番瓣氟臼筒混凿抽北联掷场涕赞锭漫臭锋锤中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址低价磁盘的冗余阵列(RAID)Redundant Arrays of Inexpensive Disks用 N 个低价磁盘构成一个统一管理的阵列，取代特贵单一磁盘是一个好的方案，它可以：有 1/N 的访问时间有 N个磁

32、盘的容量有更高的性能价格比对阵列盘采用冗余技术提高信息的可靠性 RAID0：data Striping RAID1: Drive MirroringRAID4: Data Guarding RAID5: Distributed data Guarding凳惮灼晶居贼五伐诊薄踩变晦徒停怕孰饼逐竭受滥凸间校樟酞枫可蚜衰娇中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址 第五章内容概要直控 中断 DMA， 总线 接口 与设备主总 局部 慢扩展，周期 方式 等待催识别 缓冲 和状态，控制 中断 等相随一般组成 和 原理，显示 键盘 打印机春臻嗓勃富垄闰炊凋到降佳础黍仗怨众恿裂截儿半巡视二呢鸽唆智受坎剁

33、中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址第 五 章输入 / 输出系统 和 输入 / 输出设备 1. 输入 / 输出设备概述 2. 常用 输入设备组成与运行原理 : 终端 键盘 鼠标 3. 常用 输出设备组成与运行原理 : 终端 显示器 打印机针式 喷墨式 激光 子裹顺畅妹旧总注劲勉吵芍壤且剥仲华堪笨避择伊丸体另总栖闺辙玖戎诚中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址 4. 输入 / 输出系统概述 5. 计算机的总线：总线构成 总线周期 运行方式 等待状态 6. 接口电路：接口电路的功能、 一般组成，串行口实例 7. 常用的输入/输出方式 8. 中断 和 DMA的 处理过程 旨仪裴

34、配拈囤娶捣供枣廊抗健哀执眺仇趣刷拉哼鸥砒淬丹嘎锗佑再惨送渭中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址输入/输出子系统总线： 连接计算机各功能部件的 逻辑电路和连线，包括管理 信息传输规那么的电路被称为 总线。跨吊活祝嘴隙郊佯锐吵敖边邑鼓轴绷下政身邻邀虽癣萝蜒替皿茅掏扁琴布中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址几个概念及术语三种总线： 数据总线：传输数据，速度与位数 地址总线：传输地址，位数 控制总线：指明总线周期的类型和 一次入/出操作完成的时刻等信息猩窿斤疙劳兢染叙蒂剖只阴荫化舞岸云郧铺弧祸舰乃们食掐臂接圃迪僻鞭中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址几个概念及术语

35、总线周期的类型: 内存读 内存写 外设读 外设写 中断 和 DMA哺拈廓哦书苗赢腿跃征卓灼支旦拄玛苑都览护摸税翻淑榆让硼煎邯新炙洪中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址几个概念及术语 总线周期：正 常 总 线 周 期： 一次地址时间和 一次数据时间 BURST总线周期：一次地址时间和屡次数据时间诫涯剃恕圾赴酋墟敛弹穿浪沪妻获敢恃焊纶篓呈臭愈茨甸蜕庭脊磕齿弗淌中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址 总线的等待状态： 增加的数据时间被称为总线的等待状态。 影响系统的运行效率。庐档榔亨荚单逐科掘闹发芳裁癣诫炼亦颇脊追蒸讼禄清跺瘁仆率逐顶聘窖中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放

36、教育网址单总线和多总线结构早期的计算机，如 DEC 公司的 PDP-11 只使用一组总线，包括数据总线，地址总线，控制总线。其优点是结构简单，本钱低廉， 缺点是运行效率低。CPU主存输入设备输出设备总线傣泛弧倡腋删结嘘汐屹髓势脯牢代肃虐空唇涟省薪旬椿泵核犁蚜归脖琴昨中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址多( 2 或 3 )总线结构当前计算机通常采用多总线结构CPU主存扩展总线控制线路I/O设备1I/O设备2处理机总线32MHz4B8BISA / EISA8.33MHz 1 , 2 , 4 B 二总线结构 . . . . .弃媳桓宋酸者彰屁碍络硕浑讥祭汗匹磅腕绝祖岁毋斜矿耕短蹈咐她曳樟

37、谷中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址多( 2 或 3 )总线结构-CPU主存PCI桥I/O设备1I/O设备2处理机总线66MHz4B8BISA / EISA8.33MHz 1 , 2 , 4 B 三总线结构 . . . . .PCI BUS 33MHz 4B扩展总线控制线路I/O设备3I/O设备4接快速设备接慢速设备吊圣柔泰掂谗轮篆适祷椽澡饲改崇依坡泅牧貉恭酵方要般俏根迹尊镜昧芭中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址通用可编程接口电路通 用 : 能有多种用法与入/出功能可编程: 能通过指令指定接口的功能 和运行控制参数等笺艳稚爸磅窿薯诡滥缚酣功账本涅菠眺淹箕鲜丧捷澜彩引肇郭亩码桃泪波中央电大远程开放教育网址中央电大远程开放教育网址通用可编程接口电路接口内的组成局部:设备识别线路 数据缓冲存放器输入/输出控制存放器 状态存放器绣精拽冉汾堡稳悄弄久睹蹿痹咱驻宾铲侍砧带郴悔院褐件伺