（一）計算機體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展

1.計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概述

• 計算機體系結(jié)構(gòu)。指計算機的概念性結(jié)構(gòu)和功能屬性痘系。
• 計算機組織偷霉。指計算機體系結(jié)構(gòu)的邏輯實現(xiàn)，包括機器內(nèi)的數(shù)據(jù)流和控制流的組成及邏輯設(shè)計等（常稱為計算機組成原理）倘要。
• 計算機實現(xiàn)圾亏。指計算機組織的物理實現(xiàn)。

2.計算機體系結(jié)構(gòu)分類

計算機體系結(jié)構(gòu)分類可以從宏觀和微觀上進行分類封拧。

• 宏觀上按處理機的數(shù)量進行分類：
  • 單處理系統(tǒng)召嘶，利用一個處理單元與其他外部設(shè)備結(jié)合起來，實現(xiàn)存儲哮缺、計算弄跌、通信、輸入與輸出等功能的系統(tǒng)尝苇。
  • 并行處理與多處理系統(tǒng)铛只，將兩個以上的處理機互聯(lián)起來埠胖，彼此進行通信協(xié)調(diào)，以便共同求解一個大問題的計算機系統(tǒng)淳玩。
  • 分布式處理系統(tǒng)直撤，遠距離而松耦合的多計算機系統(tǒng)。
• 微觀上按并行程度分類：
  • Flynn分類法蜕着，按指令流和數(shù)據(jù)流的多少進行分類（指令流為機器執(zhí)行的指令序列谋竖，數(shù)據(jù)流是由指令調(diào)用的數(shù)據(jù)序列）。分為單指令流承匣、單數(shù)據(jù)流（SISD）蓖乘，單指令流、多數(shù)據(jù)流（SIMD）韧骗，多指令流嘉抒、單數(shù)據(jù)流（MISD），多指令流袍暴、多數(shù)據(jù)流（MIMD）些侍。
  • 馮澤云分類法，按并行度對各種計算機系統(tǒng)進行結(jié)構(gòu)分類（最大并行度是指計算機系統(tǒng)在單位時間內(nèi)能夠處理的最大二進制位數(shù)）政模。分為字串行位串行（WSBS）計算機岗宣、字并行位串行（WPBS）計算機、字串行位并行（WSBP）計算機淋样、字并行位并行（WPBP）計算機狈定。
  • Handler分類法，基于硬件并行程度計算并行度的方法习蓬，把計算機的硬件結(jié)構(gòu)分為3個層次：處理機級纽什、每個處理機中的算邏單元級、每個算邏單元中的邏輯門電路級躲叼。分別計算這三級中可以并行或流水處理的程序芦缰，即可算出某系統(tǒng)的并行度。
  • Kuck分類法枫慷，用指令流和執(zhí)行流及其多重性來描述計算機系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)的特征让蕾。分為單指令流單執(zhí)行流（SISE）、單指令流多執(zhí)行流（SIME）或听、多指令流單執(zhí)行流（MISE）探孝、多指令流多執(zhí)行流（MIME）。

3.指令系統(tǒng)

一個處理器支持的指令和指令的字節(jié)級編碼稱為其指令集體系結(jié)構(gòu)誉裆，不同的處理器族支持不同的指令集體系結(jié)構(gòu)顿颅，因此，一個程序被編譯在一種機器上運行足丢，往往不能再另一種機器上運行粱腻。

（1）指令集體系結(jié)構(gòu)的分類

對指令集的分類分為兩種庇配，一種是從體系結(jié)構(gòu)上分類，一種是按暫存機制分類绍些。

1）按指令集體系結(jié)構(gòu)分類

• 操作數(shù)再cpu中的存儲方式捞慌，即操作數(shù)從主存中取出后保存在什么地方。
• 顯示操作數(shù)的數(shù)量柬批，即在典型的指令中有多少個顯示命名的操作數(shù)啸澡。
• 操作數(shù)的位置，即任一個ALU指令的操作數(shù)能否放在主存中氮帐，如何定位嗅虏。
• 指令的操作，即在指令集中提供哪些操作揪漩。
• 操作數(shù)的類型與大小旋恼。

2）按暫存機制分類

• 堆棧
• 累加器
• 寄存器組

（2）CISC和RISC

CISC和RISC是指令集發(fā)展的兩種途徑吏口。
CISC（復(fù)雜指令集計算機）的基本思想是進一步增強原有指令的功能奄容，用更為復(fù)雜的新指令取代原先由軟件子程序完成的功能，實現(xiàn)軟件功能的硬化产徊，導(dǎo)致機器的指令系統(tǒng)越來越龐大昂勒、復(fù)雜。目前使用的絕大數(shù)計算機都屬于此類型舟铜。

CISC的弊端：

• 指令集過分龐雜戈盈。
• 每條復(fù)雜指令都要通過執(zhí)行一段解釋性程序才能完成，這就需要多個CPU周期谆刨，從而降低了機器的處理速度塘娶。
• 由于指令系統(tǒng)過分龐大，使高級程序語言選擇目標(biāo)指令的范圍很大痊夭，使得編譯程序冗長刁岸、復(fù)雜。
• 由于強調(diào)完善的中斷控制她我，導(dǎo)致動作繁多虹曙、設(shè)計復(fù)雜、研制周期長番舆。
• 給芯片設(shè)計帶來困難酝碳，使得芯片種類增多，出錯幾率增大恨狈。

RISC（精簡指令集計算機）的基本思想是通過減少指令總數(shù)和簡化指令功能降低硬件設(shè)計的復(fù)雜度疏哗，使指令能單周期執(zhí)行，并通過優(yōu)化編譯提高指令的執(zhí)行速度禾怠，采用硬布線控制邏輯優(yōu)化編譯程序沃斤。

RISC的關(guān)鍵技術(shù)：

• 重疊寄存器窗口技術(shù)圣蝎。
• 優(yōu)化編譯技術(shù)。
• 超流水及超標(biāo)量技術(shù)衡瓶。
• 硬布線邏輯與微程序相結(jié)合在微程序技術(shù)中徘公。

（3）指令的流水處理

1）指令控制方式

• 順序方式，指各條機器指令順序串行地執(zhí)行哮针。優(yōu)點是控制簡單关面；缺點是速度慢，機器各部件的利用率低十厢。
• 重疊方式等太，指在解釋第K條指令的操作完成之前就開始解釋第K+1條指令。優(yōu)點是速度有所提高蛮放，控制也不算復(fù)雜缩抡；缺點是會出現(xiàn)沖突、轉(zhuǎn)移和相關(guān)等問題包颁。
• 流水方式瞻想，仿照工業(yè)生產(chǎn)過程的流水線的一種指令控制方式。

2）流水的相關(guān)處理

由于流水時機器同時解釋多條指令娩嚼，這些指令可能有對同一主存單元或同一寄存器的“先寫后讀”的要求蘑险，這就出現(xiàn)了相關(guān)。
相關(guān)包括：指令相關(guān)岳悟、訪存操作數(shù)相關(guān)佃迄、通用寄存器組相關(guān)等。

局部性相關(guān)

全局性相關(guān)

3）吞吐率和流水建立時間

吞吐率是指單位時間內(nèi)流水線處理機流出的結(jié)果數(shù)贵少。對指令而言呵俏，就是單位時間內(nèi)執(zhí)行的指令數(shù)。如果流水線的子過程所用時間不一樣滔灶，則吞吐率為最長子過程的倒數(shù)普碎。
流水建立時間是指流水線開始工作，到達最大吞吐率的時間宽气。

4.陣列處理機随常、并行處理機和多處理機

（1）陣列處理機

陣列處理機將重復(fù)設(shè)置的多個處理單元按一定方式連成陣列，在單個控制部件控制下萄涯，對分配給自己的數(shù)據(jù)進行處理绪氛，并行地完成一條指令所規(guī)定的操作。

（2）并行處理機

• 共享存儲器
• 分布式存儲器

（3）多處理機

多處理機系統(tǒng)是由多臺處理機組成的系統(tǒng)涝影，每臺處理機有屬于自己的控制部件枣察，可以執(zhí)行獨立的程序，共享一個主存儲器和所有的外部設(shè)備。

（二）存儲系統(tǒng)

1.存儲器的層次結(jié)構(gòu)

計算機系統(tǒng)中包括各種存儲器序目，如CPU內(nèi)部的通用寄存器組臂痕、CPU內(nèi)的Cache（高速緩存）、CPU外部的Cache猿涨、主板上的主存儲器握童、主板外的聯(lián)機磁盤存儲器及脫機的磁帶存儲器和光盤存儲器。

2.存儲器的分類

• 按存儲器所處的位置分類
  • 內(nèi)存叛赚，也稱主存澡绩，設(shè)在主機內(nèi)或主機板上，用來存放機器當(dāng)前運行所需要的程序和數(shù)據(jù)俺附。容量小肥卡，速度快。
  • 外存事镣，也稱輔存步鉴，如磁盤、磁帶璃哟、光盤等氛琢。
• 按存儲器的構(gòu)成材料分類
  • 磁存儲器
  • 半導(dǎo)體存儲器
  • 光存儲器
• 按存儲器的工作方式分類
  • 讀/寫存儲器（RAM），既能讀取數(shù)據(jù)也能存入數(shù)據(jù)沮稚。
  • 只讀存儲器（ROM）艺沼，技能讀取的存儲器册舞。
• 按訪問方式分類
  • 按地址訪問的存儲器
  • 按內(nèi)容訪問的存儲器
• 按尋址方式分類
  • 隨機存儲器
  • 順序存儲器
  • 直接存儲器

3.相聯(lián)存儲器

是一種按內(nèi)容訪問的存儲器蕴掏。
工作原理是把數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)的某一部分作為關(guān)鍵字，按順序?qū)懭胄畔⒌骶ǎx出時并行地將該關(guān)鍵字與存儲器中的每一單元進行比較盛杰，找出存儲器中所有關(guān)鍵字相同的數(shù)據(jù)字，適合信息的檢索和更新藐石。
相聯(lián)存儲器可用在高速緩沖存儲器中即供，在虛擬存儲器中用來作為段表、頁表或快表存儲器于微，用在數(shù)據(jù)庫和知識庫中逗嫡。

4.高速緩存

用來存放當(dāng)前最活躍的程序和數(shù)據(jù)。
位于CPU與內(nèi)存之間株依，容量一般在幾千字節(jié)到幾兆字節(jié)之間驱证，速度一般比主存快5~10倍，由快速半導(dǎo)體存儲器構(gòu)成恋腕，其內(nèi)容是主存局部域的副本抹锄，對程序員來說是透明的。

（1）組成及作用

高速緩存的存儲部分用來存放內(nèi)存的部分副本信息，控制部分的功能是判斷CPU要訪問的信息是否在Cache中伙单，若在則命中获高，CPU直接對Cache存儲器尋址；若不在則沒有命中吻育，按照替換原則決定內(nèi)存的一塊信息放到Cache存儲器的哪一塊里念秧。
在多級Cache的計算機中，Cache分為一級（L1 Cache）布疼、二級（L2 Cache）出爹、三級（L3 Cache）等。CPU訪問時首先查找L1 Cache缎除，如果不命中严就，則訪問L2 Cache，直到所有級別的 Cache都不命中器罐，才訪問內(nèi)存梢为。
通常L1 Cache的速度足夠快，以趕上CPU的主頻轰坊。

（2）地址映像方法

CPU在工作時铸董，送出的是主存單元的地址，并且從Cache存儲器中讀寫數(shù)據(jù)肴沫，這就需要將內(nèi)存地址轉(zhuǎn)換成Cache存儲器的地址粟害，這種地址的轉(zhuǎn)換稱為地址映像。
Cache的地址映像有三種方法：

• 直接映像颤芬，內(nèi)存的塊域Cache塊的對應(yīng)關(guān)系是固定的悲幅；
• 全相聯(lián)映像，內(nèi)存與Cache存儲器均分成大小相同的塊站蝠，內(nèi)存的任一塊可以調(diào)入Cache存儲器的任何一塊的空間中汰具；
• 組相聯(lián)映像，將Cache中的塊和內(nèi)存中的塊再分成組菱魔，規(guī)定組采用直接映像方式留荔，而塊采用全相聯(lián)映像方式。

1）直接映像

直接映像

內(nèi)存中的塊只能存放在Cache存儲器的相同塊號中澜倦，因此聚蝶，只要內(nèi)存地址中的內(nèi)存區(qū)號與Cache中記錄的內(nèi)存區(qū)號相同，則表名訪問Cache命中藻治。一旦命中碘勉，由內(nèi)存地址中的區(qū)內(nèi)塊號立即可得到要訪問的Cache存儲器中的塊，而塊內(nèi)地址就是內(nèi)存地址中給出的低位地址栋艳。
優(yōu)點是地址變換簡單恰聘，缺點是靈活性差。

2）全相聯(lián)映像

全相聯(lián)映像

若內(nèi)存為64MB，Cache為32KB晴叨，塊的大小為4KB凿宾，那么內(nèi)存分為0~16383共16384塊， Cache分為0~7共8塊兼蕊。在地址變換時初厚，利用內(nèi)存地址高位表示的主存塊號與Cache中相聯(lián)存儲器所有單元中記錄的主存塊號進行比較，若相同即為命中孙技。這時相聯(lián)存儲器單元的編號就對應(yīng)要訪問Cache的塊號产禾，從而在相應(yīng)的Cache塊中根據(jù)塊內(nèi)地址訪問到相應(yīng)的存儲單元。
優(yōu)點是內(nèi)存的塊調(diào)入Cache的位置不受限制牵啦，十分靈活亚情，缺點是無法從內(nèi)存塊號中直接獲得Cache的塊號，變換比較復(fù)雜哈雏，速度比較慢楞件。

3）組相聯(lián)映像

組相聯(lián)映像是前面兩種方式的折中，假定Cache有16塊裳瘪，再將每兩塊分為1組土浸，則Cache就分為8組；內(nèi)存同樣分區(qū)彭羹，每區(qū)16塊黄伊，再將每兩塊分為一組，則每區(qū)就分為8組派殷。規(guī)定組采用直接映像方式还最，而塊采用全相聯(lián)映像方式。即愈腾，內(nèi)存任何區(qū)的0組只能存到Cache的0組中憋活，1組只能存到Cache的1組中岂津，以此類推虱黄。組內(nèi)的塊則采用全相聯(lián)映像方式，即吮成，一組內(nèi)的塊可以任意存放橱乱。

（3）替換算法

替換算法的目標(biāo)是使Cache獲得盡可能高的命中率。
常用算法：

• 隨機替換算法粱甫，用隨機數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生一個要替換的塊號泳叠，將該塊替換出去；
• 先進先出算法茶宵，將最先進入Cache的信息塊替換出去危纫；
• 近期最少使用算法，將近期最少使用的Cache中的信息塊替換出去；
• 優(yōu)化替換算法种蝶，先統(tǒng)計Cache的替換情況契耿，在下一次執(zhí)行程序時用最有效的方式來替換。

（4）性能分析

Cache設(shè)計的目標(biāo)是在成本允許的條件下達到較高的命中率螃征，使存儲系統(tǒng)具有最短的平均訪問時間搪桂。
選擇合適恰當(dāng)?shù)膲K容量，提高Cache的容量和提高Cache的相聯(lián)度等都可以降低Cache失效率盯滚。

5.虛擬存儲器

虛擬存儲器實際上是一種邏輯存儲器踢械，實質(zhì)是對物理存儲設(shè)備進行邏輯化的處理，并將統(tǒng)一的邏輯視圖呈現(xiàn)給用戶魄藕。
虛擬存儲是使用虛擬地址（由CPU生成）内列，來訪問內(nèi)存，使用專門的MMU將虛擬地址轉(zhuǎn)換為物理地址后訪問內(nèi)存背率。

6.外存儲器

外存儲器用來存放暫時不用的程序和數(shù)據(jù)德绿，并且以文件的形式存儲。CPU不能直接訪問外存中的程序和數(shù)據(jù)退渗，只有將其以文件為單位調(diào)入內(nèi)存才可以訪問移稳。
外存儲器構(gòu)成：

• 磁表面存儲器（磁盤、磁帶）
• 光盤存儲器
• 固態(tài)硬盤

（1）磁表面存儲器

磁盤是最常見的磁表面存儲器会油。
磁盤存儲器的特點：

• 存取速度快
• 存儲容量大
• 應(yīng)用廣泛

磁盤存儲器的組成：

• 盤片个粱，存儲信息，有多個翻翩，組成盤片組都许；
• 驅(qū)動器，驅(qū)動磁頭沿盤面徑向運動以尋找目標(biāo)磁道位置嫂冻，驅(qū)動盤片以額定速率穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)胶征，并且控制數(shù)據(jù)的寫入和讀出；
• 控制器桨仿，接收主機發(fā)來的命令睛低，將其轉(zhuǎn)成磁盤驅(qū)動器的控制命令；
• 接口服傍，主機和磁盤存儲器之間的連接邏輯钱雷。

圓柱面：所有記錄面上相同序號的磁道構(gòu)成一個圓柱面，其編號與磁道編號相同吹零。
磁道：將盤片劃分成許多同心圓罩抗，從外到里編號，最外圈為0道灿椅，往內(nèi)道號依次增加套蒂。
道密度：沿徑向的單位距離的磁道數(shù)钞支，單位為tpi（每英寸磁道數(shù)）。
扇段（扇區(qū)）：將每一個磁道沿圓周等分為若干段操刀，每段稱為一個扇區(qū)伸辟，每個扇區(qū)內(nèi)可存放一個固定長度的數(shù)據(jù)塊。
位密度：磁道上單位距離可記錄的位數(shù)稱為位密度馍刮，單位為bpi（每英寸位數(shù)）信夫。
硬盤尋址信息：

• 磁盤驅(qū)動號
• 圓柱面號
• 磁頭號（記錄面號）
• 數(shù)據(jù)塊號（扇區(qū)號）
• 交換量

（2）光盤存儲器

光盤存儲器是一種采用聚焦激光束在盤式介質(zhì)上非接觸地記錄高密度信息的新型存儲裝置。
根據(jù)性能和用途分：

• 只讀型光盤
• 只寫一次型光盤
• 可擦除型光盤

（3）固態(tài)硬盤

固態(tài)硬盤的存儲介質(zhì)分為兩種卡啰，一是采用閃存（FLASH芯片）作為存儲介質(zhì)静稻，另外一種是采用DRAM作為存儲介質(zhì)。
基于閃存的固態(tài)硬盤是主要類別匈辱，主體是一塊PCB板振湾，板上最基本配件：

• 控制芯片，固態(tài)硬盤的大腦亡脸，作用：一是合理調(diào)配數(shù)據(jù)在各個閃存芯片上的負荷押搪，二是承擔(dān)數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)的作用
• 緩存芯片
• 用于存儲數(shù)據(jù)的閃存芯片

特點：

• 讀寫快速
• 質(zhì)量輕
• 能耗低
• 體積小

缺點：

• 價格昂貴
• 容量低
• 硬件損壞，數(shù)據(jù)較難恢復(fù)

7.磁盤陣列技術(shù)

磁盤陣列是由多臺磁盤存儲器組成的一個快速浅碾、大容量大州、高可靠的外存子系統(tǒng)。
現(xiàn)在常見的磁盤陣列是廉價冗余磁盤陣列（RAID）垂谢。

RAID的級別說明：

8.存儲域網(wǎng)絡(luò)

把一個或多個服務(wù)器與多個存儲設(shè)備連接起來，構(gòu)成一個網(wǎng)絡(luò)徙邻。
每個存儲設(shè)備可以是RAID排嫌，磁帶備份系統(tǒng)，磁帶庫和CD-ROM庫等缰犁，構(gòu)成了存儲域網(wǎng)絡(luò)（SAN）淳地。
不僅解決了服務(wù)器對存儲容量的要求，還可以使多個服務(wù)器之間共享文件系統(tǒng)和輔助存儲空間民鼓，避免數(shù)據(jù)和程序代碼的重復(fù)存儲薇芝，提高輔助存儲器的利用率。

（三）輸入/輸出技術(shù)

1.微型計算機中最常用的內(nèi)存與接口的編址方法

（1）內(nèi)存與接口地址獨立編址方法

內(nèi)存地址和接口地址是完全獨立丰嘉、相互隔離的兩個地址空間。
訪問數(shù)據(jù)使用的指令完全不同嚷缭，用于接口的指令只用于接口的讀/寫饮亏，其余的指令全都用于內(nèi)存耍贾。
缺點：

• 用于接口的指令太少
• 功能太弱

（2）內(nèi)存與接口地址統(tǒng)一編址方法

內(nèi)存地址和接口地址統(tǒng)一在一個公共的地址空間里。
優(yōu)點：

• 原則上用于內(nèi)存的指令全都可以用于接口
• 增強了對接口的操作功能
• 在指令上也不再區(qū)分內(nèi)存或接口指令

缺點：

• 整個地址空間被分為兩部分路幸，一部分分配給接口使用荐开，剩余的為內(nèi)存所用，會導(dǎo)致內(nèi)存地址不連續(xù)
• 用于內(nèi)存的指令和用于接口的指令完全一樣简肴，在維護程序時需要根據(jù)參數(shù)定義表仔細辨認

2.直接程序控制

直接程序控制是指外設(shè)數(shù)據(jù)的輸入/輸出過程是在CPU執(zhí)行程序的控制下完成的晃听。分為無條件傳送和程序查詢方式兩種情況。

（1）無條件傳送

• 外設(shè)總是準(zhǔn)備好的
• 可以無條件地隨時接收CPU發(fā)來的輸出數(shù)據(jù)
• 可以無條件地隨時向CPU提供需要輸入的數(shù)據(jù)

（2）程序查詢方式

通過CPU執(zhí)行程序來查詢外設(shè)的狀態(tài)砰识，判斷外設(shè)是否準(zhǔn)備好接收數(shù)據(jù)或是否準(zhǔn)備好向CPU輸入數(shù)據(jù)能扒。
缺點：

• 降低了CPU的效率
• 對外部的突發(fā)事件無法做出實時響應(yīng)

3.中斷方式

當(dāng)采用程序查詢方式控制I/O時，CPU需要定期地去查詢I/O系統(tǒng)的狀態(tài)辫狼，因此整個系統(tǒng)的性能嚴重下降初斑。
采用中斷方式完成數(shù)據(jù)的輸入/輸出過程，使得CPU無須等待而提高了效率膨处。
中斷方式的工作過程：

• 當(dāng)I/O系統(tǒng)與外設(shè)交換數(shù)據(jù)時见秤，CPU無須等待，也不用去查詢I/O的狀態(tài)
• 當(dāng)I/O系統(tǒng)準(zhǔn)備好后真椿，則發(fā)出中斷請求信號通知CPU
• CPU接收到中斷信號后鹃答，保存正在執(zhí)行程序的現(xiàn)場，轉(zhuǎn)入I/O中斷服務(wù)程序的執(zhí)行突硝，完成與I/O系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換
• 返回被打斷的程序繼續(xù)執(zhí)行

（1）中斷處理方法

• 多中斷信號線法挣跋，每個中斷源都有屬于自己的一根中斷請求信號線
• 中斷軟件查詢法，當(dāng)CPU檢測到一個中斷請求信號后狞换，轉(zhuǎn)入到中斷服務(wù)程序去輪詢每個中斷源以確定是誰發(fā)出了中斷請求信號
• 菊花鏈法避咆，是一種硬件查詢法，所有的I/O模塊共享一根共同的中斷請求線修噪，中斷確認信號以鏈?zhǔn)皆诟髂K間相連
• 總線仲裁法查库，一個I/O設(shè)備在發(fā)出中斷請求前，必須先獲得總線控制權(quán)黄琼，由總線仲裁機制來裁定誰可以發(fā)出中斷請求信號
• 中斷向量表法樊销，中斷向量表保存各個中斷源的中斷服務(wù)程序的入口地址。當(dāng)外設(shè)發(fā)出中斷請求信號后脏款，中斷控制器確定其中斷號围苫，根據(jù)中斷號去中斷向量表中查找中斷服務(wù)程序的入口地址，并把中斷請求信號提交給CPU

（2）中斷優(yōu)先級控制

• 當(dāng)不同優(yōu)先級的多個中斷源同時提出中斷請求時撤师，CPU應(yīng)優(yōu)先響應(yīng)優(yōu)先級最高的中斷源
• 當(dāng)CPU正在對某一個中斷源服務(wù)時剂府，又有比它優(yōu)先級更高的中斷源提出中斷請求，CPU應(yīng)能暫時中斷正在執(zhí)行的中斷服務(wù)程序而轉(zhuǎn)去對優(yōu)先級更高的中斷源服務(wù)剃盾，服務(wù)結(jié)束后再回到原先被中斷的優(yōu)先級較低的中斷服務(wù)程序繼續(xù)執(zhí)行

4.直接存儲器存取方式

直接內(nèi)存存取無須CPU的干預(yù)腺占，只是在過程開始啟動與過程結(jié)束時進行處理淤袜，實際操作由硬件直接執(zhí)行完成。
過程：

• 外設(shè)向控制器提出內(nèi)存存取傳送的請求
• 控制器向CPU提出請求衰伯，其請求信號通常加到CPU的保持請求輸入端HOLD上
• CPU在完成當(dāng)前的總線周期后立即對此請求做出響應(yīng)
• 控制器獲得對系統(tǒng)總線的控制權(quán)铡羡，開始對系統(tǒng)總線進行控制，同時向外設(shè)發(fā)送響應(yīng)信號意鲸，開始準(zhǔn)備進行數(shù)據(jù)的傳送
• 控制器發(fā)送地址信號和控制信號烦周，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速傳送
• 當(dāng)控制器將規(guī)定的字節(jié)數(shù)傳送完成后，將HOLD信號變?yōu)闊o效并加到CPU上怎顾，撤銷對CPU的請求

5.輸入/輸出處理機（IOP）

通道读慎，又稱為輸入輸出處理器（IOP），分擔(dān)了CPU的部分功能杆勇，實現(xiàn)對外圍設(shè)備的統(tǒng)一管理贪壳，完成外圍設(shè)備與主存之間的數(shù)據(jù)傳送。
外圍處理機（PPU）根據(jù)主機的I/O命令蚜退，完成對外設(shè)數(shù)據(jù)的輸入輸出闰靴。

（四）總線結(jié)構(gòu)

總線（Bus），是指計算機設(shè)備和設(shè)備之間傳輸信息的公共數(shù)據(jù)通道钻注。
總線是連接計算機硬件系統(tǒng)內(nèi)多種設(shè)備的通信線路蚂且，它的一個重要特征是由總線上的所有設(shè)備共享，因此可以將計算機系統(tǒng)內(nèi)的多種設(shè)備連接到總線上幅恋。

1.總線的分類

• 數(shù)據(jù)總線（DB）杏死，用來傳送數(shù)據(jù)，雙向
• 地址總線（AB）捆交，用于傳送CPU發(fā)出的地址信息淑翼，單向
• 控制總線（CB），用來傳送控制信號品追、時序信號玄括、狀態(tài)信息等，雙向

2.常見總線

• ISA總線
• EISA總線
• PCI總線
• PCI Express總線
• 前端總線
• RS-232C
• SCSI總線
• SATA
• USB
• IEEE-1394
• IEEE-488總線