计算机组成原理：第五章详细解析输出设备与I/O系统

在《计算机组成原理》（第2版）第五章输入输出系统中，章节重点讨论了计算机的输出设备及其与主机的交互方式。输出设备包括显示器、打印机等，它们在信息处理过程中扮演着关键角色。 1. **显示器**：输出设备的核心组成部分是字符发生器，它负责生成字符并形成主观或客观图像。主观图像由显示器直接显示给用户，而客观图像则包含了显示器所能产生的所有可能显示效果。显示器支持字符显示、图形显示和图像显示，这些功能分别对应不同的显示技术，如点阵式逐字逐行、喷墨逐字和激光逐页打印。 2. **打印机**：打印机分为击打式和非击打式两种类型。击打式打印机如针式打印机通过机械动作逐行在纸张上打印字符，而非击打式则通过墨水或激光直接在纸上形成字符，如喷墨打印机和激光打印机。 此外，章节还介绍了几个重要的I/O控制方式： - **DMA方式（直接存储器访问）**：这是一种高效的I/O传输方式，允许数据在内存和设备之间直接交换，无需CPU介入，从而提高系统性能。 - **程序中断方式**：在中断方式下，CPU在执行I/O操作时会暂停当前任务，转而处理I/O请求，然后返回到中断前的状态继续执行。 - **程序查询方式**：这是早期计算机I/O处理的一种方法，CPU不断查询I/O设备的状态，直到设备准备好数据，效率较低。 - **I/O接口**：是硬件和软件之间的桥梁，包括I/O指令、通道指令和设备控制器，用于控制设备的操作和数据传输。 - **设备编址和传送方式**：包括统一编址和不统一编址，以及串行和并行数据传输，这些决定了设备如何与CPU通信。 - **联络方式**：涉及设备的响应机制，如立即响应、异步工作中的应答信号和同步工作中的同步时标，以确保数据传输的准确性。 - **设备连接方式**：辐射式和总线连接，分别适用于不同的设备配置需求，辐射式连接不便于设备扩展，而总线连接则提供更好的灵活性。 - **控制方式**：程序查询和程序中断是两种主要的I/O控制策略，前者依赖于CPU的主动查询，后者则利用中断处理机制实现设备和CPU的并行操作。 了解这些知识点对于理解计算机硬件如何协调输入输出设备以实现高效的数据交换和系统整体运行至关重要。