《计算机组成原理》输入输出系统详解

"《计算机组成原理》课件，主要涵盖输入输出系统的内容，包括概述、外部设备、I/O接口、程序查询方式、程序中断方式和DMA方式。此外，提到了计算机的基本构成、工作原理以及课程重点，并推荐了几本相关教材。" 在计算机科学中，输入输出（I/O）系统是计算机与外部世界进行数据交换的关键部分。这一章主要讲解了以下几个方面： 1. **概述**：这部分通常会介绍I/O系统在计算机中的地位和作用，强调其在数据传输过程中的重要性，以及不同I/O方法的比较。 2. **外部设备**：涵盖了各种输入设备（如键盘、鼠标、扫描仪）和输出设备（如显示器、打印机、音箱）的工作原理和它们与计算机的连接方式。 3. **I/O接口**：I/O接口是计算机主板上的电路，用于连接外部设备和CPU，起到数据转换和通信协调的作用。接口类型多样，例如USB、PCIe等。 4. **程序查询方式**：这是一种早期的I/O处理方法，程序会不断检查设备状态，直到设备准备就绪才能进行数据传输。这种方式效率较低，因为CPU会浪费时间在等待设备上。 5. **程序中断方式**：中断机制允许设备在完成任务或需要服务时主动通知CPU，从而提高了CPU的利用率。中断处理包括中断请求、中断响应和中断处理三个阶段。 6. **DMA（直接内存访问）方式**：DMA允许外部设备直接与内存交换数据，无需CPU介入，显著提升了数据传输速度。DMA控制器负责管理和协调这个过程。 在学习《计算机组成原理》时，理解这些I/O机制对于深入理解计算机系统的工作流程至关重要。教材如白中英的《计算机组成原理》、俸远祯和王德新的同名书籍、张基温的《计算机组成》以及张基温和清华大学出版社的《计算机组成原理教程》都是深入学习的好资料。通过这些教材，可以了解计算机的软硬件概念、层次结构，以及计算机组成和体系结构的差异，这些都是构建计算机系统基础理论的重要组成部分。