计算机组成原理：程序直接控制方式详解

"程序直接控制方式-计算机组成原理PPT" 在计算机系统中，程序直接控制方式是一种早期的I/O（输入输出）处理方法。这种方式完全依赖于用户程序中的指令来控制主机和外围设备的数据传输。用户需要在程序中设置一段特殊的指令序列，通常包括输入输出指令和其他类型的指令，来直接监督外围设备的操作。程序查询方式是程序直接控制的一种具体实现，它通过不断地检查设备的“完成”状态标志来判断设备是否准备好进行数据交换。 程序直接控制方式的优缺点明显。优点在于它的控制和硬件实现相对简单，不需要额外的硬件支持。然而，这种方式的主要缺点是效率低下，因为在任何时候，外设和主机以及不同外设之间不能同时工作。这意味着当设备进行数据传输时，CPU必须等待，这限制了系统的并发处理能力。因此，程序直接控制方式主要应用于资源有限的系统，如单片机，而在现代高性能计算机中，已经不再采用这种方法。 计算机组成原理是理解计算机系统的基础，涵盖了从计算机系统概论、指令系统到CPU、存储系统和I/O系统等多个方面。课程通常会介绍由著名学者编写的教材，例如王爱英的《计算机组成与结构》、白中英的《计算机组成原理》等，这些书籍提供了深入浅出的理论知识和实践指导。 在计算机系统概论部分，我们学习到计算机的基本概念，包括计算机的定义——能够接受输入、处理数据并输出结果的机器。计算机的发展历程分为多个阶段，从早期的电子管计算机到晶体管、集成电路，再到现在的微处理器、大规模集成电路，以及现代计算机的巨型化、微型化、网络化、智能化等发展趋势。 指令系统是计算机硬件和软件的桥梁，每条指令都指示计算机执行特定的操作。指令系统的设计直接影响到计算机的性能、可编程性和兼容性。程序则是一系列指令的组合，用于实现特定的功能或解决特定问题。 程序直接控制方式是计算机组成原理中的一个重要知识点，它体现了早期计算机处理I/O操作的方式，而随着技术的进步，现在更常见的I/O控制方式包括中断和DMA（直接内存访问），它们能显著提高系统效率并允许CPU和外设并行工作。理解这些概念对于深入学习计算机系统至关重要。