操作系统功能包处理器管理

操作系统

第!"卷第#期电脑与信息技术电脑与信息技术

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多处理器操作系统的性能分析

何

莉#张越峰

6;4554"

!国营长海七二二厂技术中心#广西桂林

摘

要!个人计算机近期最主要的发展之一是使用多处理器以提高计算能力!为了分析个人

计算机额外处理器所获得的性能"研究操作系统性能与计算机体系结构的相关性"我们用功能模块设计了一个双处理器计算机系统"采用修改过的快速傅立叶算法验证加强计算的能力!<=>?@AB*&;C5版本和1=>DE8F5版本采用双处理器系统运行快速傅立叶算法"无需线程技术"使第二个处理器产生的性能得到了确认!文章探讨了这方面的细节问题!关键词!计算机性能#多处理器#快速傅立叶变换#并行处理中图分类号!&$G4:

文献标识码!H

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功能描述：

设计一个带简单I/O接口电路的多周期RISC处理器设计方案，并在FPGA上进行验证。验证题目为设计流水灯的样式为：

00000000->00000001->00000011->00000111->00001111->0011111->01111111->11111111->00000000,切换间隔为1秒。

RISC处理器简介

中央处理器（CPU，Central Processing Unit）是计算机的核心部件。计算机进行信息处理可分为两个步骤：

（1）将数据和程序（即指令序列）输入到计算机的存储器中；

（2）从第一条指令的地址起开始执行该程序，得到所需结果，结束运行。CPU的作用是协调并控制计算机的各个部件并执行程序的指令序列，使其有条不紊地进行。因此它必须具有以下基本功能：

◆ 取指令——当程序已在存储器中时，首先根据程序入口地址取出一条程序，为此要发出指令地址和控制信号。

◆ 分析指令——即指令译码，这是对当前取得的指令进行分析，指出它要求什么操作，并产生相应的操作控制命令。

◆ 执行指令——根据分析指令时产生的“操作命令”形成相应的操作控制信号序列，通过运算器、存储器及输入/输出设备的执行，实现每条指令的功能，其中包括

8086

四、80x86微处理器的结构和功能

(一)80x86微处理器

1.8086/8088主要特征

(1)16位数据总线(8088外部数据总线为8位)。

(2)20位地址总线，其中低16位与数据总线复用。可直接寻址1MB存储器空间。

(3)24位操作数寻址方式。

(4)16位端口地址线可寻址64K个I/O端口。

(5)7种基本寻址方式。有99条基本指令。具有对字节、字和字块进行操作的能力。

(6)可处理内部软件和外部硬件中断。中断源多达256个。(7)支持单处理器、多处理器系统工作。

2.8086微处理器内部结构

8086微处理器的内部结构由两大部分组成，即执行部件EU(Execution Unit)和总线接口部件BIU(Bus Interface Unit)。和一般的计算机中央处理器相比较，8086的EU相当于运算器，而BIU则类拟于控制器。

3.8086最小模式与最大模式及其系统配置

最小模式在结构上的特点表现为:系统中的全部控制信号直接来自8086CPU。

与最小模式相比，最明显的不同是系统中的全部控制信息号不再由8086直接提供，而是由一个专用的总线控制器8288输出的。

4.8087与8089处理机简述

(1)8087协处理机

8087协处理机与8086组合在一

8086

四、80x86微处理器的结构和功能

(一)80x86微处理器

1.8086/8088主要特征

(1)16位数据总线(8088外部数据总线为8位)。

(2)20位地址总线，其中低16位与数据总线复用。可直接寻址1MB存储器空间。

(3)24位操作数寻址方式。

(4)16位端口地址线可寻址64K个I/O端口。

(5)7种基本寻址方式。有99条基本指令。具有对字节、字和字块进行操作的能力。

(6)可处理内部软件和外部硬件中断。中断源多达256个。(7)支持单处理器、多处理器系统工作。

2.8086微处理器内部结构

8086微处理器的内部结构由两大部分组成，即执行部件EU(Execution Unit)和总线接口部件BIU(Bus Interface Unit)。和一般的计算机中央处理器相比较，8086的EU相当于运算器，而BIU则类拟于控制器。

3.8086最小模式与最大模式及其系统配置

最小模式在结构上的特点表现为:系统中的全部控制信号直接来自8086CPU。

与最小模式相比，最明显的不同是系统中的全部控制信息号不再由8086直接提供，而是由一个专用的总线控制器8288输出的。

4.8087与8089处理机简述

(1)8087协处理机

8087协处理机与8086组合在一

虚拟存储器管理实验

◆实验名称：虚拟存储器管理实验 ◆仪器、设备：计算机

◆参考资料：操作系统实验指导书 ◆实验目的：

设计一个请求页式存储管理方案，并编写模拟程序实现。 ◆实验内容：

编写程序用来模拟虚拟页式存储管理中的页面置换 要求：

1. 快表页面固定为4块 2. 从键盘输入N个页面号

3. 输出每次物理块中的页面号和缺页次数，缺页率 ◆实验原理、数据（程序）记录： #define PAGES 4 /* 物理块数 */ #define N 16 /*最多输入的页面号*/

int pages[PAGES][2]; /*page[i][0]保存页面号，page[i][1]保存页面存留时间*/ int queue[N]; /*页面号数组*/

void initialise(void) /*------------初始化：快表和页面号数组++++++++++++++*/ { int i;

for(i=0;i

for(i=0;i

pages[i][0]=-1; pages[i][1]=0; } }

int is_page_exist(int page) /*若还有空页，返回空页序号的相反数-1若存在，返回该页

操作系统的五大管理功能:

（1）作业管理：包括任务、界面管理、人机交互、图形界面、语音控制和虚拟现实等；

（2）文件管理：又称为信息管理；

（3）存储管理：实质是对存储“空间”的管理，主要指对主存的管理；

（4）设备管理：实质是对硬件设备的管理，其中包括对输入输出设备的分配、启动、完成和回收；

（5）进程管理：实质上是对处理机执行“时间”的管理，即如何将CPU真正合理地分配给每个任务。

五大类型操作系统各自的特点分别是：

（1） 批处理操作系统的特点有：a. 用户脱机使用计算机。用户提交作业之后直到获得结果之前就不再和计算机打交道。作业提交的方式可以是直接交给计算中心的管理操作员，也可以是通过远程通讯线路提交。提交的作业由系统外存收容成为后备作业。b.成批处理。操作员把用户提交的作业分批进行处理。每批中的作业将由操作系统或监督程序负责作业间自动调度执行。c.多道程序运行。按多道程序设计的调度原则，从一批后备作业中选取多道作业调入内存并组织它们运行，成为多道批处理。

（2） 分时操作系统的特点有：a. 交互性：首先， 用户可以在程序动态运行情况下对其加以控制。其次，用户上机提交作业方便。第三，分时系统还为用户之间进行合作提供方便。b. 多用户同时性：多个用户同

数字音频处理器

功能

一般的数字处理器，内部的架构普遍是由输入部分和输出部分组成，其中属于音频处理部分的功能一般如下：输入部分一般会包括，输入增益控制（INPUT GAIN），输入均衡（若干段参数均衡）调节（ INPUT EQ）输, 入端延时调节

（ INPUT DELAY，）输入极性（也就是大家说的相位）转换（ input polarity）等功能。而输出部分一般有信号输入分配路由选择（ROUNT，）高通滤波器（HPF），低通滤波器（ LPF），均衡器（OUTPUT EQ），极性（ polarity ），增益（ GAIN），延时（ DELAY），限幅器启动电平（ LIMIT）这样几个常见的功能。主要特点

输入增益：这个想必大家都明白，就是控制处理器的输入电平。一般可以调节的范围在 12 分贝左右。

输入均衡：一般数字处理器大多数使用 4－8 个全参量均衡，内部可调参数有3 个，分别是频率、带宽或 Q 值、增益。第一和第三两个参数调节大家一般都明白，比较困惑的是带宽（或 Q 值），这个我也不想多说，只告诉大家一个基本的概念：带宽，用 OCT表示， OCT=，调节范围，调节效果和 31 段均衡一样， OCT=，调节范围与效果和 15段均衡差不多， OCT

第3章 处理器管理练习题

一、单项选择题

1．采用多道程序设计技术能（ ）。 A．减少处理器的空闲时间

B．提供处理器与外围设备的并行工作能力 C．缩短每道作业的执行时间 D．降低单位时间的算题量

2．下列进程状态变化中，（ ）的变化是不可能发生的。

A．运行->就绪 B．运行->等待 C．等待->运行 D．等待->就绪

3．一个运行的进程用完了分配给它的时间片后，它的状态应该为（ ）。 A．运行 B．等待 C．就绪 D．由用户确定

4．（ ）中断是正在运行的进程所期待的自愿性中断事件。 A．程序 B．访管 C．外部 D．输人／输出 5．（ ）进程调度算法最适合分时操作系统采用。

A．先来先服务 B．最高优先级 C．时间片轮转 D．随机数 6．进程调度程序负责把（ ）分配给进程。

A．进程控制块 B．主存空间 C．外围设备 D．处理器 二、改错题

1．一个程序在一个数据集上的一次执行称为一个进程，不同的进程一定对应不同的程序。 2．一个被创建的进程，它的初始状态应该为等待态。

3．每一个进程都有一个从创建到消亡的生命周期，创建一个进程是指为一个程序分配一个工作区和建立一个进程控制块，因而，进程消亡时应删除它的程序、工作区和进程控制块。

1、在8086微机系统中，物理地址是如何产生的？分析在不同情形下物理地址的生成过程。 2、8086/8088 有两种工作模式，它们是通过什么方法来实现的？在最大模式下其控制信号怎样产生？

3、何谓总线操作？8086/8088的总线操作主要有哪些类型？

1.逻辑地址是( )地址。

A.信息在存储器中的具体 B.经过处理后的20位

C.允许在程序中编排的 D.段寄存器与指针寄存器共同提供的 2.8086最小工作方式和最大工作方式的主要差别是( )。

A.内存容量不同 B.I/O端口数不同

C.数据总线位数不同 D.单处理器和多处理器的不同

分析：8086微处理器有两种工作方式。两种方式的差别有二，一是构成单处理器系统与构成多处理器系统的差别；二是系统中控制信号的形成方法不同。 答：D

3.8086微处理器中寄存器( )通常用作数据寄存器，且隐含用法为计数寄存器。 A.AX B.BX C.CX D.DX

图像拼接处理器

图像拼接处理器

一、什么是图像拼接处理器

图像拼接处理器又称电视墙控制器,电视墙拼接器,显示墙拼接器,拼接墙控制器,多屏处理器,多屏拼接处理器,显示墙拼接器,数码拼接处理器,多屏图象处理器,显示墙处理器,主要功能是将一个完整的图像信号划分成N块后分配给N个视频显示单元(如背投单元),完成用多个普通视频单元组成一个超大屏幕动态图像显示屏,可以支持多种视频设备的同时接入,如:DVD 摄像机 卫星接收机 机顶盒 标准计算机A信号.电视墙处理器可以实现多个物理输出组合成一个分辨率叠加后的超高分辨率显示输出,使屏幕墙构成一个超高分辨率,超高亮度,超大显示尺寸的逻辑显示屏,完成多个信号源(网络信号RGB信号和视频信号)在屏幕墙上的开窗 移动 缩放等各种方式的显示功能。

拼接器的应用领域

图像拼接处理器做为大屏幕拼接系统,大屏幕投影拼接墙系统,投影机正投大屏,投影背投拼接屏系统,CRT电视墙系统 等离子拼接系统,液晶显示器拼接墙系统,PDP无缝拼接系统 电视机拼墙系统的核心设备,广泛应用于政府机关,电力,水利,电信,公安,军队,武警,铁路,交通,矿业,能源,钢铁,企业等的监控中心,调度中心,指挥中心,会议室,展示厅大屏幕显示系统,可以接驳DLP背投箱