【正文】 來的 附： 容量 單位 第 1章 計算機系統(tǒng)概論 計算機硬件的主要技術指標 一、計算機硬件的性能指標 2. 存儲容量：存放二進制信息的總數量。 人才是培養(yǎng)出來的 另外，計算機性能的優(yōu)劣與系統(tǒng)結構、硬件組成、外設配置、 軟件種類等有關，對于用戶而言著重考慮性價格比（相對指標） 第 1章 計算機系統(tǒng)概論 計算機硬件的主要技術指標 MIPS： 每秒執(zhí)行百萬條指令（單位時間內執(zhí)行指令的平均數） CPI： 執(zhí)行一條指令所需時鐘周期數 FLOPS： 每秒浮點運算次數 = n i =1 fi ti TM ? 吉普森法 運算精度、運算速度、存儲容量 3. 運算速度 主頻 ： Intel(R) Celeron（ R） CPU 即計算機的時鐘頻率 注： 人才是培養(yǎng)出來的 第 2章 計算機的發(fā)展及應用 ? 167。 ① 所使用的邏輯元件為晶體管；普遍采用磁芯作為主存儲器； ② 采用磁帶或磁盤作為輔助存儲器； ③ 出現了 Fortran、 Cobol等高級語言，并出現了機器內部的管理程序 2．第二代計算機（ 1958－ 1964） 主要 特點 主要 特點 ③ 高級語言更加流行，如 Basic、 Pascal等。 ? 2022年，超級計算機最高浮點運算速度達到每秒 1萬億次，我國的神威號計算機的運算速度達到 3840億次，使我國成為美國、日本之后國際上第三個擁有高速計算機的國家。創(chuàng)造出能集文、 圖、聲、像于一體的新型信息處理模塊。 人才是培養(yǎng)出來的 第 3章 系統(tǒng)總線 總線的基本概念 一、引入緣由 CPU 內存 網卡 顯卡 聲卡 鍵盤 /鼠標 思考： （ 1）這些部件如何進行連接呢？ （ 2）如果其中的某些部件損壞了，買來新的能否兼容呢？ 人才是培養(yǎng)出來的 第 3章 系統(tǒng)總線 總線的基本概念 ：是計算機系統(tǒng)中各部件之間的公共的信息傳遞通道。用戶看不見，摸不到，掌控不了。理解 人才是培養(yǎng)出來的 第 3章 系統(tǒng)總線 總線的分類 一、總線的分類 （ 2）地址總線 DB ① 定義：一組用來指出數據總線上的數據所對應的內存單元地址或Ｉ／Ｏ外設 地址的總線。用于兩個系統(tǒng)之間的連接與通信，如兩臺微機系統(tǒng) 之間、微機系統(tǒng)與其他電子儀器或電子設備之間的通信。 時序圖 一、總線的基本特性 人才是培養(yǎng)出來的 第 3章 系統(tǒng)總線 總線特性及性能指標 總線寬度：主要是指數據總線的數目。 2B/s=人才是培養(yǎng)出來的 第 3章 系統(tǒng)總線 總線特性及性能指標 二、總線的性能指標 總線定時協(xié)議（握手機制） 依據數據傳輸采用何種時鐘控制， 可分為 異步 半同步 分離式 同步 待講 …… 物理線路是一組，功能上 地址線 與 數據線 復用 ―― 分時復用 。 （ 2） 1984年 IBM公司推出了 16位 PC機 PC/AT，其總線稱為 AT總線。使 CPU的高性能受到了嚴重 的影響。為打破 CPU與外設 之間的數據傳輸瓶頸，提高微機的整體性能 VESA(Video Eletronics Standard Association 視頻電子標準協(xié)會 )聯(lián)合 60余家公司對 PC總 線進行創(chuàng)新，推出了 VESA Local Bus(簡稱 VL總線 )局部總線標準 V ESA VESA局部總線結構上看，局部總線好像是在傳統(tǒng)總線和 CPU之間又插入了一級，將一些高速外設如網絡適配器、 GUI圖形板、 多媒體、磁盤控制器等從傳統(tǒng)總線上卸下，直接通過局部總線掛接到 CPU總線上，使之與高速 CPU相匹配。 人才是培養(yǎng)出來的 第 3章 系統(tǒng)總線 總線特性及性能指標 4. PCI(Peripheral Component Interconnect)外部設備互聯(lián)總線 PCI界面顯示卡 人才是培養(yǎng)出來的 人才是培養(yǎng)出來的 PCI總線： CLK — 時鐘 RST —復位 AD(31~0） — 地址數據復用線 ， T1地址 ， 后數據 C/BE(3~0) — 總線命令和字節(jié)使能信號 PAR — 偶校驗位 FRAME— 總線幀處理 TRDY— 目的設備準備好 IRDY — 源操作設備準備好 STOP — 總線主應當停止工作 LOCK — 鎖信號 ， 阻塞鎖上的單元 IDSEL — 初始設備選擇信號 DEVSEL — 設備選擇信號 REQ — 總線請求 GNT — 總線請求允許 PERR — 奇偶校驗錯 SERR — 系統(tǒng)錯 SBO— Cache探測信號 ,表示擊中修改 過的行 SDONE — 查詢完成 AD(63~32) — 數據擴充位 ， REQ64和 ACK64有效時它有效 C/BE(7~4) — 字節(jié)使能 REQ64 — 請求 64位數據處理 ACK64 — 64位數據處理允許 PAR64 — 校驗 4個高位字節(jié) TCK — 測試時鐘 TDI — 測試數據輸入 TDO — 測試數據輸出 TMS — 測試模式選擇 TRST — 測試復位 人才是培養(yǎng)出來的 AGP插槽 第 3章 系統(tǒng)總線 總線特性及性能指標 5. AGP：（ AcceleratedGraphicsPort：加速圖形端口） 發(fā)展 歷程 AGP8X標準沒有輝煌太長時間， PCI Express總線的出現宣告 PCI和 AGP體系將被終結。 人才是培養(yǎng)出來的 (這是采用 AGP的顯卡 ) 第 3章 系統(tǒng)總線 總線特性及性能指標 5. AGP：（ AcceleratedGraphicsPort：加速圖形端口） 那是 1996～ 2022年之間的故事了 …… 人才是培養(yǎng)出來的 第 3章 系統(tǒng)總線 總線特性及性能指標 發(fā)展 6. PCI— Express PCI—Express是一種通用的總線規(guī)格，它最早由 Intel所提倡和推廣 （也既是之前的 3GIO），它最終的設計目的是為了取代現有計算機系統(tǒng)內部 的總線傳輸接口，這不只包括顯示接口，還囊括了 CPU、 PCI、 HDD、 Network 等多種應用接口。 特點： CPU、存儲器、 I/O口作為總線設備掛在一條總線上。 特點： 人才是培養(yǎng)出來的 第 3章 系統(tǒng)總線 總線結構 二、多總線結構 4. 四總線結構 系統(tǒng)總線 局部總線 高速總線 擴展總線 主存 擴展總線接口 局域網 SCSI 多媒體 CPU 調制解調器 串行接口 FAX 圖形 Cache/橋 （ 1）高速設備與 CPU聯(lián)系緊密，也可更加獨立的工作。 總線 仲裁 根 據總線仲裁電路的位置不同，仲裁方式 集中式仲裁：仲裁邏輯電路 集中在一處。 ④ 若第 J個設備中的接口電路出現故障，則第 J個之后的都無法正常工作。（誰的地址小，誰的優(yōu)先級就最高） ① 仲裁器接收到請求信號以后，在 BS線為“ 0‖的情況下，讓計數 器開始計數，計數值通過一組地址線發(fā)向各個設備。 主模塊和從模塊 交換數據 主模塊 撤銷有關信息，讓出總線使用權 。 ④ 當各個模塊的存取時間相差較大時，會大大損失總線的工作效率。 特點 : T1 T2 T3 T4 TW（ 1N） 等待狀態(tài) TW是公共時鐘的整數信。 人才是培養(yǎng)出來的 第 4章 存儲器 – 硬盤 軟盤 光盤 磁帶 存儲器：用來存放程序和數據，是計算機系統(tǒng)中的記憶設備。 微瓦 /位 對電磁場及溫度變化等的抗干擾能力。 A 寫放大器 寫放大器 DIN 寫選擇 讀選擇 DOUT 讀放 位線 A 位線 A 180。 含義： 適用于小容量存儲芯片。 t 存儲器讀出時間 TAR 存儲器寫入時間 TAW 存取時間 TA 分為 注： t1 t2 CPU發(fā)出讀操作命令 取出數據 TA 含義： 二、 主存的性能指標 人才是培養(yǎng)出來的 第 4章 存儲器 – 主存儲器 （采用兩種參數描述） （ 2）存取周期 )( C y c leM e m or yT m c指連續(xù)兩次存儲器操作之間的最小時間間隔。 主模塊 設備 A 設備 B Bus 主 /從 主 /從 人才是培養(yǎng)出來的 第 3章 系統(tǒng)總線 總線控制 分離式通信特點 1. 各模塊有權申請占用總線 4. 采用同步方式通信，不等對方回答 3. 各模塊準備數據時，不占用總線 2. 總線被占用時，無空閑 特點 充分發(fā)揮了 總線的有效占用 設備 A 設備 B Bus 主 /從 主 /從 Pc機 人才是培養(yǎng)出來的 第 3章 系統(tǒng)總線 總線控制 復習參考題 第 1 題 第 2 題 第 3 題 第 4 題 第 5 題 第 6 題 第 8 題 第 10 題 人才是培養(yǎng)出來的 第 4章 存儲器 ? 167。 ③ 相互通信的設備其工作速度參差不齊。 第 3章 系統(tǒng)總線 總線控制 三、總線的通信控制 分離式通信 異步通信 采用 應答方式 ，沒有公共時鐘標準 通信方式 典型特征 人才是培養(yǎng)出來的 第 3章 系統(tǒng)總線 總線控制 （ 1）同步通信 含義： 通信雙方采用統(tǒng)一時鐘來控制數據的傳送。 總線同意線 BGi 總線請求線 BRi ① 每個設備均有一對獨立的 特點： 人才是培養(yǎng)出來的 主模塊向從模塊 發(fā)出地址 和 命令 ，并啟動從模塊。 ⑤ 可通過程序來設置計數器初值，動態(tài)來改變其優(yōu)先級。 ② 優(yōu)先級固定：離“總線控制部件”最近的優(yōu)先級最高，最遠的優(yōu)先級最低。 總線資源的管理 資源：存儲空間、 I/O空間、中斷、通道 管理：資源分配、沖突判定、設備選擇、啟動、復位 （ 2）總線控制器在實現技術上并不一定存在一個獨立的控制器模塊。 （ 3） I/O總線只有在 CPU執(zhí)行 I/O指令時才用到。 從 早期 80年代的 ISA接口的 ／Ｓ， 龐大的數據傳輸運算的需要，應該有一種全新的接口來取代 AGP的地位， 這時，擁有 4GB/S起始傳輸速率的 PCI—Express面世了。 1996年 7月， 。 那是 486時代（ 199 1995年）的故事了 …… 人才是培養(yǎng)出來的 第 3章 系統(tǒng)總線 總線特性及性能指標 三、總線標準 4. PCI(Peripheral Component Interconnect)外部設備互聯(lián)總線 ★ [1993~1994]在 PCI發(fā)布一年之后，英特爾公司緊接著提出 64位的 PCI總線， 它的傳輸性能達到 266MBps，但主要用于企業(yè)服務器和工作站領域；由于 這些領域對總線性能要求較高， 64位 /33MHz規(guī)格的 PCI很快又不夠用，英 特爾遂將它的工作頻率提升到 66MHz。 含義 由 于獨立于 CPU的結構，使總線形成了一種獨特的中間緩沖器的設計，從而與 CPU及 時鐘頻率無關 ，因此用戶可將一些高速外設 ，如網絡適配卡、圖形卡、 硬盤控制 器等從 ISA總線上卸下而通過局部總線直接掛接到 CPU總線上，使之與高速的 CPU 總線相匹配，而毋須擔心在不同時鐘頻率下會引起性能下的分歧。其中 IRQ13保留作為 80287的中斷請求線 ， 沒有對外引出 DRQ7~DRQ0—— DMA請求信號 ,輸入 DACK7~DACK0—— DMA響應信號 ,輸出 MASTER——I/O處理器發(fā)出的總線控制信號 ， 表示它已經控制了總線 , 輸入 MEMR——16M存儲器讀信號 ， 雙向 SMEMR——只讀 1M以內的存儲空間 MEMW——16M存儲器寫信號 ， 雙向 SMEMW——只寫 1M以內的存儲空間 人才是培養(yǎng)出來的 第 3章 系統(tǒng)總線 總線特性及性能指標 三、總線標準 2. EISA(Extended Industrial Standard Architecture)擴展工業(yè)標準結構總線 發(fā)展 歷程 ① 數據線 32位；地址線 32根 ② 最大傳輸速率 33MB/S ④ 時鐘頻率 8MHZ ⑤ 支持多處理器控制功能和猝發(fā)方式傳輸 ③ 與 ISA總線完全兼容 1988年為了與 IBM的 MCA技術抗衡，九家計算機廠商聯(lián)合起來形成 EISA 集團。 重在 理解 人才是培養(yǎng)出來的 第 3章 系統(tǒng)總線 總線特性及性能指標 三、總線標準 緣由： 為適應模塊化設計，使各生產廠家的產品具有可組