《linux 内核全然剖析》 chapter 2 微型计算机组成结构

《linux 内核全然剖析》 chapter 2 微型计算机组成结构

微型计算机组成结构

系统的基本组成:


<span>《linux 内核全然剖析》 chapter 2 微型计算机组成结构</span>


            软件是一种控制硬件操作和动作的指令流。


2.1 微型计算机的组成原理



<span>《linux 内核全然剖析》 chapter 2 微型计算机组成结构</span>

    当中CPU通过地址线,数据线,和控制信号线组成的内部总线与系统其它部分进行数据通信。地址线用于提供内存或者I/O设备的地址,即指明须要读写的数据的详细位置。数据线用于在CPU和内存的I/O设备之间提供传输数据的通道,而控制线则负责指挥运行的详细读写操作




          除了CPU以外,现代计算机PC主板主要由两个超大规模芯片构成的芯片组(chipsets):北桥(Northbrige)和南桥(Southbrige)芯片。北桥芯片用于与CPU,内存,和AGP视频接口,这些接口传输的速度快,北桥起着储存控制器的控制作用,于是Intel把该芯片标号为MCH(memory control chip)。南桥用来管理低中速芯片,被称为ICH(IO control hub)


<span>《linux 内核全然剖析》 chapter 2 微型计算机组成结构</span>



2.2 I/Oport寻址和控制方式

2.2.1 I/Oport和寻址

          port地址的设置一般有两种方法:统一编址和独立遍址


          port统一编址的原理就是把IO控制器的port地址归入储存器寻址地址空间范围内。因此这样的编址方式也被称作储存器映像编址。




我的Ubuntu里面查看/proc/ioports 能够看到各个控制器设备或设置能够使用的地址范围:

0000-0cf7 : PCI Bus 0000:00
  0000-001f : dma1
  0020-0021 : pic1
  0040-0043 : timer0
  0050-0053 : timer1
  0060-0060 : keyboard
  0064-0064 : keyboard
  0070-0071 : rtc0
  0080-008f : dma page reg
  00a0-00a1 : pic2
  00c0-00df : dma2
  00f0-00ff : fpu
  0170-0177 : 0000:00:07.1
    0170-0177 : ata_piix
  01f0-01f7 : 0000:00:07.1
    01f0-01f7 : ata_piix
  02f8-02ff : serial
  0376-0376 : 0000:00:07.1
    0376-0376 : ata_piix
  0378-037a : parport0
  03c0-03df : vga+
  03f2-03f2 : floppy
  03f4-03f5 : floppy
  03f6-03f6 : 0000:00:07.1
    03f6-03f6 : ata_piix
  03f7-03f7 : floppy
  03f8-03ff : serial
  0cf0-0cf1 : pnp 00:00
0cf8-0cff : PCI conf1
0d00-feff : PCI Bus 0000:00
  1000-103f : 0000:00:07.3
    1000-103f : pnp 00:00
      1000-1003 : ACPI PM1a_EVT_BLK
      1004-1005 : ACPI PM1a_CNT_BLK
      1008-100b : ACPI PM_TMR
      100c-100f : ACPI GPE0_BLK
      1010-1015 : ACPI CPU throttle
  1040-104f : 0000:00:07.3
    1040-104f : pnp 00:00
  1060-107f : pnp 00:0c
  1080-10bf : 0000:00:07.7
  10c0-10cf : 0000:00:07.1
    10c0-10cf : ata_piix
  10d0-10df : 0000:00:0f.0
    10d0-10df : vmwgfx probe
  1400-14ff : 0000:00:10.0
  2000-3fff : PCI Bus 0000:02
    2000-203f : 0000:02:01.0
      2000-203f : e1000
    2040-207f : 0000:02:02.0
      2040-207f : Ensoniq AudioPCI
    2080-209f : 0000:02:00.0
      2080-209f : uhci_hcd
  4000-4fff : PCI Bus 0000:03
  5000-5fff : PCI Bus 0000:0b
  6000-6fff : PCI Bus 0000:13
  7000-7fff : PCI Bus 0000:1b
  8000-8fff : PCI Bus 0000:04
  9000-9fff : PCI Bus 0000:0c
  a000-afff : PCI Bus 0000:14
  b000-bfff : PCI Bus 0000:1c
  c000-cfff : PCI Bus 0000:05
  d000-dfff : PCI Bus 0000:0d
  e000-efff : PCI Bus 0000:15

2.2.2 接口訪问控制

三种方式:循环查询,中断处理,DMA传输


循环查询不须要过多的硬件支持,简单,可是耗费宝贵的CPU时间。

中断处理的方式须要有中断控制器的支持。linux 大多数都是採用这样的方式进行接口訪问。

直接存储器訪问,(Direct memory access),该方式用于IO设备与系统直接进行批量的传输数据,整个操作过程不须要CPU的插手。有专门的DMA控制器来进行。



2.3 主存储器,BIOS和CMOS储存器

2.3.1 主存储器

就是那个RAM。。。



<span>《linux 内核全然剖析》 chapter 2 微型计算机组成结构</span>




2.3.2 基本输入输出程序BIOS

存放在ROM里面的系统BIOS程序主要用于计算机的开机运行系统各个部分的自检,建立起操作系统须要使用的各个配置表,如中断向量表,硬盘參数表 etc

<span>《linux 内核全然剖析》 chapter 2 微型计算机组成结构</span>




2.3.3 CMOS 储存器

这家伙用的太少了。值得一提的是CMOS内存的地址空间在基本内存地址之外,须要仅仅用IO指令来訪问。



2.4 控制器和控制卡


2.4.1 中断控制器



<span>《linux 内核全然剖析》 chapter 2 微型计算机组成结构</span>



2.4.2 DMA控制器

DMA控制器主要是通过外部设备直接与内存数据传输来增强系统的性能。

DMA数据传输能够不受CPU控制,所以CPU能够做其它事情。


2.4.4键盘控制器


当一个键被按下的时候,键盘发送扫描码被称为接通码(Make code),当一个键放开时发送的扫描码称为断开码(Break code)。


2.4.5串行控制卡

1.原理

<span>《linux 内核全然剖析》 chapter 2 微型计算机组成结构</span>

      串行通信是指在线路上以位数据流一次一个的进行传输的通信方式。串行通信能够分为同步串行通信和异步串行通信。它们之间的主要差别在于,传输时同步的通信单位或帧的长度不同。异步串行通信以一个字符作为通信单位或一帧进行传输,而同步串行通信则以多个字符或字节组成的序列作为一帧数据进行传输。


2.串行通信的传输格式



<span>《linux 内核全然剖析》 chapter 2 微型计算机组成结构</span>

        当无数据传输时,发送方处于传号(Mark)状态,持续发送1.若须要发送数据,则发送方须要首先发送一个位间隔时间的空号起始位。接收方收到空号之后,就開始与发送方同步,然后接受随后的数据。若程序中设置奇偶校验位,那么在数据传输完毕之后,还须要接收奇偶校验位。






版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至 举报,一经查实,本站将立刻删除。

发布者:全栈程序员-用户IM,转载请注明出处:https://javaforall.cn/119116.html原文链接:https://javaforall.cn

【正版授权,激活自己账号】: Jetbrains全家桶Ide使用,1年售后保障,每天仅需1毛

【官方授权 正版激活】: 官方授权 正版激活 支持Jetbrains家族下所有IDE 使用个人JB账号...

(0)
blank

相关推荐

  • Mac使用Boot Camp安装win10(不用U盘)

    Mac使用Boot Camp安装win10(不用U盘)原文在https://bbs.feng.com/forum.php?mod=viewthread&tid=10748184&page=1&mobile=no大概的步骤:1、从微软官网下载win10专业版本iso文件(文件有4.6G,官网白天下载很慢,晚上下载快点);2、使用MacOS自带的BootCamp(新兵训练营?)安装win10,BootCamp安装时会从官网服务器下载支

  • 数据库表的约束条件[通俗易懂]

    数据库表的约束条件[通俗易懂]1.主键约束主键约束可以用两种方式定义:列级主键约束和表级主键约束列级主键约束演示:createtabledept_htlwk(deptnovarchar(20)primarykey,–列级约束条件dnamevarchar(20),locationvarchar(40));表级主键约束演示:createtabledept_htlwk(deptnovarchar(20),dnamevarchar(20),locationvarchar(40),

    2022年10月13日
  • SQL级联删除_级联删除用例

    SQL级联删除_级联删除用例SQL级联删除——删除主表同时删除从表——同时删除具有主外键关系的表(转载)createtablea(idvarchar(20)primarykey,passwordvarchar(20)notnull)createtableb(idintidentity(1,1)primarykey,namevarchar(50)notnull,userIdvarchar(20),foreignkey(userId)referencesa(id)

  • Java怎么安装 详细教程来了 附带安装包

    Java怎么安装 详细教程来了 附带安装包首先,有很多小伙伴不会java环境搭建,java不需要安装,java是绿色软件,尤其是openjdk是绿色软件,你解压缩即可食用,步骤如下:1)去injdkcn上下载openjdk或者gaa,都可以,下载之后,解压缩2)去idea官方网站下载免费的,社区版的idea,对,就是右边色的那个版本,别下错,下成左边蓝色版本,那个是收费的,下载下来之后,安装ide3)打开刚刚安装好的ide,然后就可以开始写java了,当ide问你,jdk在哪里的时候,你就把你刚刚解压缩后的位置告诉ide就可以了

  • idea 快速搭建SpringBoot项目「建议收藏」

    idea 快速搭建SpringBoot项目「建议收藏」环境:IntelliJIDEA2021.2.1+apache-maven-3.8.4+JDK8+SpringBoot2.6.21、首先新建项目File->New->Project2、选择SpringInitializr,天蝎项目信息,选择JDK8,Next3、选择SpringBoot版本,勾选上SpringWeb,点击Finish,项目就创建好了4、可以看到这是生成SpringbootDemoApplication和application.p

  • 认识UART接口[通俗易懂]

    认识UART接口[通俗易懂]内容待添加

发表回复

您的电子邮箱地址不会被公开。

关注全栈程序员社区公众号