本節首先通過檢查典型主板配置以及圍繞 CPU 的芯片組來了解 x86 如何與其他組件的集成。然后討論內存、I/O 端口和通用設備接口。最后說明匯編語言程序怎樣利用系統硬件、固件，并調用操作系統函數來實現不同訪問層次的 I/O 操作。

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主板

主板是微型計算機的心臟，它是一個平面電路板，其上集成了 CPU、支持處理器（芯片組（chipset））、主存、輸入輸出接口、電源接口和擴展插槽。

各種組件通過總線即一組直接蝕刻在主板上的導線，進行互連。目前 PC 市場上有幾十種主板，它們在擴展功能、集成部件和速度方面存在著差異。但是，下述組件一般都會岀現在主板上：

• CPU 插座。根據其支持的處理器類型，插座具有不同的形狀和尺寸。
• 存儲器插槽（SIMM 或 DIMM），用于直接插入小型內存條。
• BIOS （基本輸入輸出系統，basic input-output system）計算機芯片，保存系統軟件。
• CMOS RAM，用一個小型紐扣電池為其持續供電。
• 大容量插槽設備接口，如硬盤和 CD-ROMS。
• 外部設備的 USB 接口。
• 鍵盤和鼠標接口。
• PCI 總線接口，用于聲卡、顯卡、數據采集卡和其他輸入輸出設備。

以下是可選組件：

• 集成聲音處理器。
• 并行和串行設備接口。
• 集成網卡。
• 用于高速顯卡的 AGP 總線接口。

典型系統中還有一些重要的支持處理器：

• 浮點單元（FPU），處理浮點數和擴展整數運算。
• 8284/82C84 時鐘發生器，簡稱時鐘，按照恒定速率振蕩。時鐘發生器同步 CPU 和計算機的其他部分。
• 8259A 可編程中斷控制器（PIC, Programmable Interrupt Controller），處理來自硬件設備的外部中斷請求，包括鍵盤、系統時鐘和磁盤驅動器。這些設備能中斷 CPU，并使其立即響應它們的請求。
• 8253 可編程間隔定時器 / 計數器（Programmable Interval Timer/Counter），每秒中斷系統 18.2 次，更新系統日期和時鐘，并控制揚聲器。它還負責不斷刷新內存，因為 RAM 存儲器芯片保持其內容的時間只有幾毫秒。
• 8255 可編程并行端口（Programmable Parallel Port），使用 IEEE 并行端口將數據輸入和輸出計算機。該端口通常用于打印機，但是也可以用于其他輸入輸出設備。

1) PCI 和 PCI Express 總線架構

PCI（外部設備互聯，Peripheral Component Interconnect）總線為 CPU 和其他系統設備提供了連接橋，這些設備包括硬盤驅動器、內存、顯卡、聲卡和網卡。

最近，PCI Express 總線在設備、內存和處理器之間提供了雙向串行連接。如同網絡一樣，它用獨立的“通道”傳送數據包。該總線得到顯卡的廣泛支持，能以較高速度傳輸數據。

2) 主板芯片組

主板芯片組（motherlboard chipset）是一組處理器芯片的集合，這些芯片被設計為在特定類型主板上一起工作。

各種芯片組具有增強處理能力、多媒體功能或減少功耗等特性。以 Intel P965 Express 芯片組為例，該芯片組與 Intel Core2 Duo 或 Pentium D 處理器一起，用于桌面系統。

Intel P965 具有下述特性：

• Intel 高速內存訪問 (Fast Memory Access) 使用了最新內存控制中心 (MCH)。它可以 800MHz 時鐘速度來訪問雙通道 DDR2 存儲器。
• I/O 控制中心 (Intel ICH8/R/DH) 使用 Intel 矩陣存儲技術 (MST) 來支持多個串行 ATA 設備 ( 磁盤驅動器 ) 。
• 支持多個 USB 端口，多個 PCI Express 插槽，聯網和 Intel 靜音系統技術。
• 高清晰音頻芯片提供了數字聲音功能。

如下圖所示，主板廠商以特定芯片為中心來制造產品。例如，Asus 公司使用 P965 芯片組的 P5B-E P965 主板。

內存

基于 Intel 的系統使用的是幾種基礎類型內存：只讀存儲器（ROM）、可擦除可編程只讀存儲器（EPROM）、動態隨機訪問存儲器（DRAM）、靜態 RAM （SRAM）、圖像隨機存儲器（VRAM），和互補金屬氧化物半導體（CMOS）RAM：

• ROM 永久燒錄在芯片上，并且不能擦除。
• EPROM 能用紫外線緩慢擦除，并且重新編程。
• DRAM，即通常的內存，在程序運行時保存程序和數據的部件。該部件價格便宜，但是每毫秒需要進行刷新，以避免丟失其內容。有些系統使用的是 ECC（錯誤檢查和糾正）存儲器。
• SRAM 主要用于價格高、速度快的 cache 存儲器。它不需要刷新，CPU 的 cache 存儲器就是由 SRAM 構成的。
• VRAM 保存視頻數據。VRAM 是雙端口的，它允許一個端口持續刷新顯示器，同時另一個端口將數據寫到顯示器。
• CMOS RAM 在系統主板上，保存系統設置信息。它由電池供電，因此當計算機電源關閉后，CMOS RAM 中的內容仍能保留。
• 下一篇：1.11?字符在計算機中是如何表示的
  1.12?匯編語言布爾表達式
  處理器架構
  2.1?CPU處理器架構
  2.2?32位x86處理器架構
  2.3?x86-64處理器架構
  2.4?x86計算機組件
  匯編語言基礎
  3.1?第一個匯編語言程序
  3.2?匯編語言常量
  3.3?匯編語言保留字
  3.4?匯編語言標識符
  3.5?匯編語言偽指令

總結

以上是生活随笔為你收集整理的x86计算机组件的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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