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技术Flow1周前
CPU如何与众多不同设备交互? 在这个视频中,我们将深入探讨计算机的核心问题:作为大脑的CPU,是如何与键盘、鼠标、硬盘、显卡等众多速度慢得多的外部设备进行通信的?你可能会认为CPU通过导线直接微观管理这些设备,但事实远非如此。 我们从早期计算机的键盘工作原理讲起,揭示让CPU直接控制外设为何是一种巨大的资源浪费。你会发现,现代计算机普遍采用一种更聪明的方式:每个I/O设备都拥有自己的“大脑”——微控制器,CPU只需发送指令,具体工作由这些控制器完成。 视频将详细解析两种核心的通信方式:内存映射I/O和隔离式I/O。你将了解它们是如何工作的,各自的优缺点是什么,以及为何x86和ARM架构在此问题上做出了不同的选择。同时,我们也会讲解CPU如何知道设备已准备就绪的两种关键技术:低效的“轮询”和高效的“中断驱动I/O”。 我们还将追溯计算机硬件架构的演变,从过去的“北桥-南桥”结构到现代CPU如何将内存控制器集成内部,从而提升了整体效率。更重要的是,视频会解释一个关键的历史问题:为何早期使用相同CPU的电脑(如Apple II和Commodore PET)却完全无法兼容?这背后正是I/O地址映射的混乱所导致,而现代“内存映射+定制总线”的混合方案,如何巧妙地解决了硬件兼容性难题,让你今天可以自由搭配不同品牌的配件。 最后,我们会简要说明驱动程序在其中扮演的关键角色——它如何作为操作系统与硬件之间的“翻译官”。无论你是计算机初学者还是希望巩固底层知识的开发者,本视频将通过清晰的动画和讲解,带你彻底理解CPU与I/O设备通信的完整奥秘。配音自:https://www.youtube.com/watch?v=tadUeiNe5-g
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