中央处理器
一、计算机的组成
计算机硬件由五大部件构成：控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备。
（1）运算器
也称为算术逻辑单元（ALU），对数据进行算术运算和逻辑运算。
*加法器（累加器）
专门存放算术或逻辑运算的操作数和运算结果的寄存器。
*程序状态寄存器
PSW用来存放两类信息：一类是体现当前指令执行结果的各种状态信息，如有无进位（CY位），有无溢位（OV位），结果正负（SF位），结果是否为零（ZF位），奇偶标志位（P位）等；另一类是存放控制信息，如允许中断（IF位），跟踪标志（TF位）等
（2）控制器
是分析和执行指令的部件
*指令寄存器
*指令译码器
*程序计数器
*定时与控制电路
*堆栈和堆栈指针
二、计算机的分类
计算机体系结构是计算机系统的概念性结构和功能特性。
常见的分类法包括Flynn，冯氏分类法两种。
1.Flynn分类法
根据指令流，数据流和多倍性三方面进行分类。
输入/输出控制方式
I/O控制方式
一、程序I/O方式
二、中断驱动I/O方式
三、直接存储器访问DMA I/O控制方式
四、I/O通道控制方式
（1）程序I/O方式（程序查询方式）
由于无中断机构，处理机对I/O设备的控制采取程序I/O方式，或称为忙--等待方式，即在处理机向控制器发送一条I/O指令启动输入设备输入数据时，要同时把状态寄存器中的忙/闲标志置为1。然后便不断测试标志。当为1时，表示输入机尚未输完一个字，处理机应继续对该标志测试，直到它为0，表明数据已输入到控制器的数据寄存器中，于是处理机将数据取出送入内存单元，便完成了一个字的I/O。
在程序I/O方式中，由于CPU高速，I/O设备低速致使CPU极大浪费。
（2）中断控制I/O方式
当某进程要启动某个I/O设备时，便由CPU向相应的设备控制器发出一条I/O命令，然后立即返回继续执行原来的任务。设备控制器于是按照命令的要求去控制指定I/O设备。这时CPU与I/O设备并行操作。
中断驱动方式在I/O设备输入数据的过程中，无需CPU干预，而是当I/O设备准备就绪时“主动”通知CPU。才需CPU花费极短的时间去进行中断处理。从而大大地提高了整个系统的资源利用率及吞吐量，特别是CPU的利用率。但是每中断一次仅能传输一个字（节）。
（3）直接存储器访问（DMA）方式
虽然中断方式比程序I/O方式更有效，但它仍是以字（节）为单位进行I/O的，每当完成一个字（节）的I/O时，控制器便要请求一次中断。极其低效的。因此引入了直接存储器访问方式。该方式的特点是：数据传输的基本单位是数据块；所传送的数据是从设备直接送入内存的，或者相反；仅在传送一个或多个数据块的开始和结束时，才需CPU干预，整块数据的传送是在控制器的控制下完成的。可见DMA方式又是成百倍的减少了CPU对I/O的干预，进一步提高了CPU与I/O设备的并行操作程度。
（4）I/O通道控制方式
I/O通道是一种特殊的处理机。它具有执行I/O指令的能力，并通过执行通道（I/O）程序来控制I/O操作。但I/O通道又与一般的处理机不同，一是其指令类型单一，只能执行I/O操作有关的指令；二是通道没有自己的内存，与CPU共享内存。
根据信息交换方式，通道分为三种类型：
*字节多路通道（Byte Multiplexor Channel）
*数组选择通道（Block Selector Channel）
*数组多路通道（Block Multiplexor Channel）
一、计算机的组成
计算机硬件由五大部件构成：控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备。
（1）运算器
也称为算术逻辑单元（ALU），对数据进行算术运算和逻辑运算。
*加法器（累加器）
专门存放算术或逻辑运算的操作数和运算结果的寄存器。
*程序状态寄存器
PSW用来存放两类信息：一类是体现当前指令执行结果的各种状态信息，如有无进位（CY位），有无溢位（OV位），结果正负（SF位），结果是否为零（ZF位），奇偶标志位（P位）等；另一类是存放控制信息，如允许中断（IF位），跟踪标志（TF位）等
（2）控制器
是分析和执行指令的部件
*指令寄存器
*指令译码器
*程序计数器
*定时与控制电路
*堆栈和堆栈指针
二、计算机的分类
计算机体系结构是计算机系统的概念性结构和功能特性。
常见的分类法包括Flynn，冯氏分类法两种。
1.Flynn分类法
根据指令流，数据流和多倍性三方面进行分类。
输入/输出控制方式
I/O控制方式
一、程序I/O方式
二、中断驱动I/O方式
三、直接存储器访问DMA I/O控制方式
四、I/O通道控制方式
（1）程序I/O方式（程序查询方式）
由于无中断机构，处理机对I/O设备的控制采取程序I/O方式，或称为忙--等待方式，即在处理机向控制器发送一条I/O指令启动输入设备输入数据时，要同时把状态寄存器中的忙/闲标志置为1。然后便不断测试标志。当为1时，表示输入机尚未输完一个字，处理机应继续对该标志测试，直到它为0，表明数据已输入到控制器的数据寄存器中，于是处理机将数据取出送入内存单元，便完成了一个字的I/O。
在程序I/O方式中，由于CPU高速，I/O设备低速致使CPU极大浪费。
（2）中断控制I/O方式
当某进程要启动某个I/O设备时，便由CPU向相应的设备控制器发出一条I/O命令，然后立即返回继续执行原来的任务。设备控制器于是按照命令的要求去控制指定I/O设备。这时CPU与I/O设备并行操作。
中断驱动方式在I/O设备输入数据的过程中，无需CPU干预，而是当I/O设备准备就绪时“主动”通知CPU。才需CPU花费极短的时间去进行中断处理。从而大大地提高了整个系统的资源利用率及吞吐量，特别是CPU的利用率。但是每中断一次仅能传输一个字（节）。
（3）直接存储器访问（DMA）方式
虽然中断方式比程序I/O方式更有效，但它仍是以字（节）为单位进行I/O的，每当完成一个字（节）的I/O时，控制器便要请求一次中断。极其低效的。因此引入了直接存储器访问方式。该方式的特点是：数据传输的基本单位是数据块；所传送的数据是从设备直接送入内存的，或者相反；仅在传送一个或多个数据块的开始和结束时，才需CPU干预，整块数据的传送是在控制器的控制下完成的。可见DMA方式又是成百倍的减少了CPU对I/O的干预，进一步提高了CPU与I/O设备的并行操作程度。
（4）I/O通道控制方式
I/O通道是一种特殊的处理机。它具有执行I/O指令的能力，并通过执行通道（I/O）程序来控制I/O操作。但I/O通道又与一般的处理机不同，一是其指令类型单一，只能执行I/O操作有关的指令；二是通道没有自己的内存，与CPU共享内存。
根据信息交换方式，通道分为三种类型：
*字节多路通道（Byte Multiplexor Channel）
*数组选择通道（Block Selector Channel）
*数组多路通道（Block Multiplexor Channel）