计算机组成原理：硬件基础与输入设备解析

"该资源是一份关于计算机组成原理的PPT教学课件，由王诚教授在清华大学计算机系讲解，时间是2009年10月。课件涵盖了计算机系统的基本组成、技术指标、体系结构，以及学习计算机组成原理的重要性。此外，还讨论了课程的难度和学习方法，强调课程应定位在硬件与软件结合的基础上，并要求学生理解和应用原理解决实际问题。" 在计算机科学中，输入设备是用户与计算机交互的关键部分，它们将数据和指令传递给计算机。常见的输入设备包括键盘、鼠标、扫描仪、触摸屏等。输出设备则将计算机处理的结果展示给用户，如显示器、打印机、扬声器等。两者都是计算机硬件系统的重要组成部分。 总线和入出接口在计算机系统中起到连接各个组件的作用，它们允许数据、指令和控制信号在处理器、内存、输入/输出设备之间传输。总线通常分为数据总线、地址总线和控制总线，而入出接口负责管理和协调这些通信。 虚拟存储器是一种内存管理技术，通过将硬盘上的部分空间作为扩展内存使用，使得程序可以访问比实际物理内存更大的地址空间。这种方法提高了内存的利用率，使得大型程序可以在有限的内存中运行。 外存设备如硬盘、固态驱动器、光盘等，它们用于长期存储大量数据，即使在计算机关闭后也能保持信息。主存储器，通常指的是RAM（随机存取存储器），是计算机中快速存取数据的地方，它临时存储正在运行的程序和当前处理的数据。 高速缓存，又称为CPU缓存，是位于CPU和主内存之间的小型、快速存储区域。它用来存储频繁访问的数据，减少CPU等待数据的时间，从而提高系统性能。控制器负责指令的解码和执行，是CPU的一部分，而运算器执行算术和逻辑运算。 学习计算机组成原理对于理解计算机工作的基本原理至关重要，无论是在硬件设计还是软件开发中都有应用。课程通常会涵盖预备性知识，如二进制和逻辑运算，以及计算机体系结构、微指令、指令系统、处理器设计、I/O系统等方面的内容。通过学习，学生能够掌握计算机系统的核心概念，并有能力解决涉及硬件和软件的复杂问题。