"本文主要介绍了计算机组成原理中的初始化设置、中断处理流程以及计算机的基本概念,包括冯·诺依曼思想、存储程序工作方式、硬件组成等。内容涉及到CPU的运算器和控制器,以及中断控制器8259的工作原理。"
在计算机系统中,初始化设置是确保设备正常运行的关键步骤。在"初始化设置工作方式送屏蔽字送中断号"这一过程中,主要包括三个环节:首先,设置设备的工作模式,这通常涉及设备驱动程序的配置,以确定设备将以何种方式与CPU交互;其次,发送屏蔽字,这是为了控制中断请求的处理,屏蔽字可以阻止某些中断的发生,允许系统优先处理其他更重要的中断;最后,指定中断号,中断号用于识别不同类型的中断源,使得CPU能够区分并处理不同的中断事件。
中断是计算机系统中处理突发事件的重要机制。当设备完成工作并申请中断时,中断控制器(如8259)会收集所有中断请求,经过屏蔽和优先级判断后,形成中断号,并通过INT信号通知CPU。CPU响应中断,发送INTA信号,中断控制器则送出具体的中断号。接着,CPU执行中断隐指令,进入相应的中断服务程序进行处理。8259中断控制器包含命令字和状态字寄存器,用于控制和反馈中断处理的状态,其数据缓冲器和控制逻辑则帮助数据在CPU、中断控制器和外部设备间流畅传输。
计算机的基本概念中,冯·诺依曼思想是现代计算机设计的基础,它包括:使用二进制代码表示程序和数据,采用存储程序的工作方式,以及由存储器、运算器、控制器、输入设备和输出设备组成的硬件架构。信息在计算机中被数字化表示,如数值、字符、命令和状态,都用二进制代码来编码。存储程序工作方式使得预先编好的程序可以自动、连续地执行。
在硬件组成部分,CPU是核心组件,由运算器和控制器构成。运算器负责数据的加工,包括算术逻辑单元(ALU)进行运算,通用寄存器组存储操作数和运算结果,以及移位器进行数据位移操作。控制器则生成控制命令,即微命令,以协调整个系统操作。根据控制方式的不同,控制器可以采用组合逻辑控制或微程序控制,前者通过组合逻辑电路直接产生微命令,后者则利用存储在存储体中的微指令来生成微命令序列。
这篇内容涵盖了计算机系统从初始化到中断处理的多个层面,深入探讨了计算机硬件和软件如何协同工作以处理各种计算任务。这些基本概念和技术对于理解和设计复杂的计算机系统至关重要。