主板常见技术语和其解释.doc

一﹑中斷與中斷控制器 什么是中斷 中斷是計算機中的一個十分重要的概念。什么是中斷﹖舉一例子來說明﹐假如你正在給朋友寫信﹐電話玲響了。這時﹐你放手中的筆﹐去接電話。通話完畢﹐再繼續寫信。這個例子表現了中斷處理過程﹕電話玲響聲使你暫時中止當前的工作﹐而去處理更為急需的處理的事情﹐把急需處理的事情處理完畢后﹐回頭繼續原來的事情。在這個例子中﹐電話玲響稱為“中斷請求”﹐你暫停寫信去接電話叫作“中斷響應”﹐接電話的過程就是“中斷處理”﹐相應地﹐在計算機執行程序的過程中﹐由于出現某個特殊情況（或稱為“事件”）﹐使得暫時中止現行程序﹐而轉去執行處理這一事情的處理程序﹐處理完畢之后再回到原來程序的中斷點繼續向下執行﹐這上過程就是中斷。 什么是IRQ中斷 計算機中的中斷有好几種類型﹐根據中斷信號產生的來源可以分為硬件中斷和軟件中斷。硬件中斷多由外圍設備和計算機系統控制機構發出。軟件中斷一般由命令產生。在硬件中斷中﹐又有可屏蔽中斷和非屏蔽中斷之分。顧明思義﹐可屏蔽中斷是可以由計算機根據系統需要決定接收處理﹑不處理或延遲后處理（屏蔽）﹐而非屏蔽中斷直接激活相應的中斷處理和序﹐不能也不會被延遲（因為它處理的都是關系計算機系統安全的大事﹐如﹕電源故障﹑內存出錯等）﹐IRQ就是可屏蔽的硬件中斷。 計算機為什么要采用中斷 舉一例﹐假設你有一朋友來拜訪你﹐但是由于不知道何時到達﹐你只能在大門待﹐于是什么事情也干不了。如果在門口裝一個門玲﹐你就不必在門口等待而去干其他的工作﹐朋友來了按門玲通知你﹐你這時才中斷你的工作去開門﹐這樣就避免等待和浪費時間。計算機也一樣﹐例如打印輸出﹐CPU傳送數據的速度高﹐而打印機的速度低﹐如果不采用中斷其他的工作﹐只在打錢機緩沖區中當前內容打印完畢發出中斷請求之后﹐才予以響應﹐暫持中斷當前工作轉去執行向緩沖區傳送數據﹐傳送完成后又返回原來的程序﹐這樣大大的提高了計算機系統的效率。 中斷控制器和中斷通道 因為每個設備要使用中斷﹐每個設備也就需要一個傳送中斷請求信號通道。而CPU只有一條接收中斷請求的引腳﹐因此需要有一個機構來收集各個設備產生的各種中斷請求﹐并按優先級排列送給CPU。這個機構稱為中斷控制器。早期的中斷控制器是一片8259集成芯片﹐可以接收8個中斷請求信號。 由于每個設備都要占用一個中斷通道﹐如果有兩個或兩個以上的設備占用了相同的通道時就會發生沖突﹐使得設備不能正常工作甚至死機。因此在安裝新的設備時﹐一定要遷擇那些還沒有被占用的中斷通道﹐否則就會引起死機。 二﹑DMA和DMA控制器 什么是DMA DMA是Direct Memory Access的縮寫。其意是“存儲器直接訪問”。它是一種高速的數據傳輸操作﹐允許在外部設備和存儲器之間直接讀寫數據﹐即不通過CPU﹐也不通過CPU干預。整個數據傳輸操作在一個稱為“DMA控制器”的控制下進行的。CPU除了在數據傳輸開始時作一點處理外﹐在傳輸過程中CPU可以進行其他的工作。這樣﹐在大部分時間里﹐CPU和輸入輸出都處在并行操作。因此﹐使整個計算機系統的效率大大提高。 DMA的傳輸過程如下﹕ ?DMA請求 CPU對DMA控制器初始化﹐并向I/O接口發出操作命令﹐I/O接口提出DMA請求。 ?DMA響應 DMA控制器對DMA請求叛別優先級別入屏蔽﹐向總線裁決邏輯提出總線請求。當CPU執行完當前總線周期即可釋放總線控制權。此時﹐總線裁決邏輯輸出總線應答﹐表示DMA以響應﹐通過DMA控制器通知I/O接口開始DMA傳輸。 ?DMA傳輸 DMA傳輸控制器獲得總線控制權后﹐CPU即轉入自己的程序執行﹐不再管理該總線上數據的傳輸工作﹐而由DMA控制器輸出讀寫命令﹐直接控制RAM與I/O接口進行DMA傳輸。 ?DMA結束 當完成規定的成批數據傳送后﹐DMA控制器即釋放總線控制權﹐并向I/O接口發出結束信號﹐當I/O接口收到結束信號后﹐一方面停止I/O設備的工作﹐另一方面向CPU提出中斷請求﹐使CPU從不介入的狀態解脫﹐并執行一段檢查本次DMA傳輸操作正確性的代碼。最后﹐帶著本次操作結果及狀態繼續執行原來的程序。 （2）﹑為什么要采用DMA技朮 為了說明這個問題先來看一看程序控制輸入輸出方式的特點。在這種方式下進行輸入輸出操作﹐要由CPU本身執行一段輸入輸出程序﹐在這段程序中要檢查輸入輸出設備的當前狀態（忙/閑）,向設備發送讀/寫命令﹐傳送數據等。由于輸入輸出設備都是外部設備﹐它們的操作大多是一些機械動作（如磁盤﹑打印機）﹐所以其速度遠遠低于CPU。CPU傳送一個字節的數據后﹐外部設備卻需要很長時間才能完成操作。 這樣﹐CPU必須在傳送一個字節之前﹐反復測試外部設備的狀態﹐直到外部設備完成操作﹐才能傳送下一個數據。因此CPU在大量時間處于檢查和等待狀態﹐整個計算機系統的效率十分低下﹐現在