计算机组成原理：输入输出系统详解

"该资源是高等教育出版社出版的《计算机组成原理》第二版配套课件，由唐朔飞教授编写。课件与教材内容一致，旨在帮助读者深入理解计算机组成原理，包含I/O系统的组成等知识点，适合考研复习使用。" 在计算机系统中，输入输出（I/O）系统是连接CPU与外部设备的关键部分，对于数据的交换起着至关重要的作用。I/O系统的组成主要包括I/O软件和I/O硬件两大部分。 I/O软件主要由CPU指令和通道指令构成。CPU指令中的一部分专门用于处理I/O操作，这些指令允许CPU与外部设备进行通信。通道指令则是由通道自身执行的，它们用于控制数据传输，例如指定数据的起始地址、传输字数以及操作命令。以IBM/370系统为例，其通道指令为64位，设计用于高效地管理和执行I/O操作。 I/O硬件包括设备、I/O接口、设备控制器和通道。设备是用户与计算机交互的实际物理装置，如键盘、显示器、硬盘等。I/O接口是设备与计算机主板之间的桥梁，负责信号转换和数据缓冲。设备控制器是硬件组件，用于管理特定设备的I/O操作，它包含必要的逻辑电路来处理设备的启动、停止、错误检测等功能。通道则是一种特殊的处理器，能独立于CPU执行I/O指令，减轻CPU负担，提高系统效率。 在I/O指令方面，操作码和命令码是其核心组成部分。操作码指示CPU或通道执行何种操作，而命令码则指明具体的设备和操作类型。设备码用于识别不同的外部设备，确保指令正确地发送到目标设备。 本课件结合唐朔飞教授的《计算机组成原理》教材，通过丰富的文字、图表和动画，帮助学习者深入理解和掌握这些概念。课件的结构清晰，方便用户按章节和小节选择性学习，同时具备灵活的导航功能，便于回顾和复习。 总结来说，输入输出系统是计算机系统中不可或缺的部分，它的有效设计和管理直接影响到计算机系统的性能和用户体验。理解和掌握I/O系统的组成和工作原理，对于学习计算机科学，尤其是准备考研的学子来说，至关重要。