计算机原理是计算机科学的基础,它涉及计算机系统的各个核心组成部分,如中央处理器(CPU)、内存、I/O系统以及指令系统。以下是对题目中提到的一些关键知识点的详细解释:
1. **通道**: 通道是计算机硬件中的一种特殊处理器,用于控制I/O设备与主存储器之间的数据传输。通道方式可以显著提高系统效率,因为它允许CPU在数据传输期间执行其他任务。题目中提到的适合连接大量终端的通道是字节多路通道,它可以同时处理多个设备的数据传输。
2. **输入/输出方式**: 周期挪用方式常用于程序查询方式的输入/输出中。在这种方式下,CPU会定期检查设备是否准备好了数据,如果设备准备好了,CPU就会停止当前工作,处理I/O请求。
3. **中央处理机**: 中央处理机是计算机的核心组件,包括运算器、控制器和通常还包括高速缓存(Cache)。它负责执行指令和控制整个系统的操作。
4. **指令周期**: 指令周期是CPU执行一个完整指令所需的时间,包括从主存储器取出指令和执行该指令的时间。
5. **控制器**: 控制器是CPU的一部分,包含指令寄存器、操作控制器、程序计数器和状态条件寄存器等组件,负责解析和执行指令。
6. **数据类型和逻辑运算**: 逻辑数据类型提供了对单个位进行布尔运算的能力,如AND、OR和NOT等操作。
7. **指令与寻址方式**: MOV指令代表传送,用于在寄存器或内存位置之间移动数据。跳跃寻址方式允许程序根据条件或无条件地改变指令执行顺序,实现程序转移。
8. **中断和嵌套**: 中断机制允许CPU响应外部事件,中断级别决定了优先级。通常允许高级中断打断低级中断,而禁止低级打断高级中断。
9. **机器字长和主存**: 机器字长通常等于主存单元的位数,这决定了CPU一次能处理的数据宽度。
10. **多路通道**: 多路通道可以在同一时间处理多个I/O设备的数据传输,如数组多路通道和选择通道,前者适合连接大量设备,后者适用于高速设备。
11. **扩展操作码**: 等长扩展操作码指的是每次扩展操作码的位数相同,有助于简化指令集的扩展设计。
12. **DMA(直接存储器访问)**: DMA可以直接在设备和内存之间传输数据,而无需CPU干预,其数据传输是以数据块为基本单位,而非字节。
13. **软堆栈和变址寻址**: 软堆栈通常指软件模拟的堆栈,速度较慢但容量可大可小;变址寻址和基址寻址的有效地址计算方法不同,前者基于一个基础地址和一个偏移量来计算地址。
14. **选择通道**: 选择通道主要用于连接高速外围设备,以高速传输字节数据。
理解这些基本概念对于学习计算机原理至关重要,它们构成了现代计算机系统的基础架构和操作方式。