计算机原理第9章输入输出IO设备
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计算机组成原理——输⼊输出(IO)系统考研题(⼀) I/O系统基本概念(⼆)外部设备1. 输⼊设备:键盘、⿏标2. 输出设备:显⽰器、打印机3. 外存储器:硬盘存储器、磁盘阵列、光盘存储器(三) I/O接⼝(I/O控制器)1. I/O接⼝的功能和基本结构2. I/O端⼝及其编址3.I/O地址空间及其编码(四) I/O⽅式1. 程序查询⽅式2. 程序中断⽅式中断的基本概念;中断响应过程;中断处理过程;多重中断和中断屏蔽的概念。
3. DMA⽅式DMA控制器的组成;DMA传送过程。
4. 通道⽅式(2009)22. 下列选项中,能引起外部中断的事件是A. 键盘输⼊B. 除数为0C. 浮点运算下溢出D. 访存缺页答案:A考点:内部中断和外部中断的区别外中断:I/O设备等来⾃主机外部设备的中断。
内中断:CPU内部的异常、例外、陷⼊内中断(2010)21、单级中断系统中,中断服务程序执⾏顺序是()I保护现场II开中断III关中断IV保存断点V中断事件处理VI恢复现场VII中断返回A、I->V->VI->II->VIIB、III->I->V->VIIC、III->IV->V->VI->VIID、IV->I->V->VI->VII答案:A考点:单级中断的概念该题的⼀个特点是单级中断,不会出现多重中断的中断嵌套问题,由于是单级中断,断点也不需要保存了,CPU直接返回中断前的位置就可以了!同时关中断是由硬件⾃动实现的,并不属于中断服务程序。
⽽恢复断点、恢复现场之后需要开中断才能返回断点这⾥给出⼀般的中断处理的过程:22、假定⼀台计算机的显⽰存储器⽤DRAM芯⽚实现,若要求显⽰分辨率为1600*1200,颜⾊深度为24位,帧频为85HZ,现实总带宽的50%⽤来刷新屏幕,则需要的显存总带宽⾄少约为( )A、245MbpB、979MbpsC、1958MbpsD、7834Mbps答案:D考点:1600*1200*24*85/0.51M约为106(2010)21.某计算机有五级中断L4 ~ L0,中断屏蔽字为M4M3M2M1M0,Mi=1(0≤i≤4)表⽰对Li级中断进⾏屏蔽。
计算机基础知识什么是输入输出(IO)操作计算机基础知识:什么是输入输出(IO)操作计算机是一种用于处理数据的工具,而输入输出(IO)操作是计算机与外部世界进行数据交流的方式。
通过输入,我们可以将外部的数据传递给计算机进行处理,而输出则是将计算机处理后的数据传递给外部环境。
在本文中,我们将探讨输入输出操作的基础知识。
一、输入输出(IO)的概念输入输出是计算机与外部环境进行数据交流的方式。
输入是指将外部数据传递给计算机,供计算机进行处理和分析;输出则是将计算机处理后的数据传递给外部环境,供人们观察和使用。
在计算机系统中,输入输出设备起到了极为重要的作用。
例如,键盘、鼠标和触摸屏等输入设备用于接收用户的命令和数据,显示器、打印机等输出设备则用于向用户展示计算机处理的结果。
二、输入输出的分类1. 人机交互输入输出:这种输入输出方式主要是通过外部设备与人进行交互。
例如,使用键盘输入文字、鼠标点击图标进行操作、触摸屏选择菜单等。
同时,显示器将结果输出给人们观察。
2. 设备驱动程序输入输出:这种输入输出方式是通过设备驱动程序进行的。
计算机通过设备驱动程序与各类外部设备进行通信。
例如,打印机通过打印机驱动程序与计算机通信,将计算机处理的文档输出。
3. 文件输入输出:文件是计算机中存储数据的一种形式,也是计算机与外部世界交流的一种方式。
我们可以将数据存储在文件中,进行读取和写入操作。
三、输入输出的基本操作在计算机基础中,我们了解到输入输出操作的基本函数包括读取和写入。
读取是指从外部获取数据并传递给计算机进行处理;写入则是将计算机处理的结果传递给外部。
读取函数的基本形式如下:input(data):从外部读取数据,存储在变量data中。
写入函数的基本形式如下:output(data):将变量data中的数据写入外部设备,供外部环境使用。
四、输入输出的应用输入输出操作在计算机中得到了广泛的应用。
以下是一些常见的输入输出操作应用场景:1. 数据采集:许多科学实验、气象观测等需要收集大量外部数据,通过输入输出操作,这些数据可以传递给计算机进行进一步的分析和处理。
计算机原理-存储器和I/O设备和总线前言前一篇文章介绍了冯诺依曼体系结构的计算机的基本工作原理,其中主要介绍了CPU的结构和工作原理。
这一篇主要来介绍存储区,总线,以及IO设备等其他几大组件,来了解整个计算机是如何工作的。
这些东西都是看得见摸得着的硬件,平时我们买电脑时最关注的就是CPU的速度,内存的大小,主板芯片等等的参数。
1. 存储器前面我们以一个简单通用的计算机模型来介绍了CPU的工作方式,CPU执行指令,而存储器为CPU提供指令和数据。
在这个简单的模型中,存储器是一个线性的字节数组。
CPU可以在一个常数的时间内访问每个存储器的位置,虽然这个模型是有效的,但是并不能完全反应现代计算机实际的工作方式。
1.1 存储器系统层次结构在前面介绍中,我们一直把存储器等同于了内存,但是实际上在现代计算机中,存储器系统是一个具有不同容量,不同访问速度的存储设备的层次结构。
整个存储器系统中包括了寄存器、Cache、内部存储器、外部存储。
下图展示了一个计算机存储系统的层次图。
层次越高速度越快,但是价格越高,而层次越低,速度越慢,价格越低。
相对于CPU来说,存储器的速度是相对比较慢的。
无论CPU如何发展,速度多块,对于计算机来说CPU总是一个稀缺的资源,所以我们应该最大程度的去利用CPU。
其面我们提到过CPU周期,一个CPU周期是取1条指令的最短的时间。
由此可见,CPU周期在很大程度上决定了计算机的整体性能。
你想想如果当CPU去取一条指令需要2s,而执行一个指令只需要2ms,对于计算机来说性能是多么大的损失。
所以存储器的速度对于计算机的速度影响是很大的。
对于我们来说,总是希望存储器的速度能和CPU一样或尽量的块,这样一个CPU周期需要的时钟周期就越少。
但是现实是,这样的计算机可能相当的昂贵。
所以在计算机的存储系统中,采用了一种分层的结构。
速度越快的存储器容量越小,这样就能做到在性能和格之间的一个很好的平衡。
价1.2 存储技术计算机的发展离不开存储器的发展,早起的计算机没用硬盘,只有几千字节的RAM可用。
计算机原理第章输入输出(IO)设备引言输入输出(I/O)设备是计算机系统中的关键组件之一。
它们负责将用户与计算机系统之间的信息转换为计算机能够处理的形式,并将计算机系统的结果传递给用户。
本文将介绍计算机原理中与输入输出设备相关的概念、工作原理以及一些常见的输入输出设备。
输入设备计算机系统的输入设备用于接收用户输入的数据和命令,并将其转换成计算机能够处理的形式。
常见的输入设备包括键盘、鼠标、扫描仪等。
键盘键盘是一种通过按下按键来输入字符和命令的输入设备。
在键盘上,每个按键都与一个特定的字符或命令相关联。
当用户按下键盘上的某个按键时,键盘会发送一个特定的信号给计算机系统,并将对应的字符或命令传送给计算机。
计算机系统根据接收到的字符或命令来执行相应的操作。
鼠标鼠标是一种通过移动鼠标指针来输入数据和命令的输入设备。
鼠标通常由几个按键和一个滚轮组成。
通过移动鼠标指针并按下鼠标按键,用户可以选择、拖动和操作计算机屏幕上的对象。
鼠标通过向计算机系统发送特定的信号来传递鼠标指针的位置和对应的操作。
扫描仪扫描仪是一种用于将纸质文档或照片转换为数字形式的输入设备。
扫描仪通过将光电传感器沿着纸张上的一行一行进行扫描,并将扫描的数据转换为数字形式。
计算机系统可以对这些数字化的数据进行处理和存储。
输出设备计算机系统的输出设备用于将计算机系统的结果传递给用户,并显示或打印出来。
常见的输出设备包括显示器、打印机、音频设备等。
显示器显示器是一种能够将计算机系统的结果以图像形式显示在屏幕上的输出设备。
显示器可以显示文字、图像和视频等内容。
根据技术原理的不同,显示器可以分为CRT显示器、LCD显示器、LED显示器等。
打印机打印机是一种能够将计算机系统的结果以纸质形式输出的输出设备。
打印机通常使用墨水或粉末将图像或文字印刷到纸张上。
根据打印原理的不同,打印机可以分为喷墨打印机、激光打印机等。
音频设备音频设备用于将计算机系统的声音输出给用户。
1.按功能分类,外部设备大致能够分为〔输进设备〕〔输出设备〕和〔输进输出兼用设备〕2.输进设备的作用是将〔外部信息〕以一定的数据格式送进〔系统内存〕答案:、3.输进设备和输出设备统称为〔外设〕,通常通过〔输进输出接口〕与主机相连接4.输进设备分为〔图形〕输进设备、〔图像〕输进设备、〔语音〕输进设备几类5.输出设备的作用是将〔计算机的处理结果〕提需求〔外界〕6.每一种外设根基上在它自己的〔设备操纵器〕操纵下工作,而〔、适配器〕因此是通过〔〕和〔〕相连接并受〔主机〕操纵7.常用的按键有〔机械触点〕式、薄膜式和〔电容〕式。
其中〔电容〕式键开关无触点,简单可靠,使用寿命长8.鼠标器要紧有〔机械〕式和〔光电〕式两种,后者需要特制的网格板与鼠标配合使用9.光笔能够与〔屏幕〕上光标配合画出或修改图形,是一种定位输进设备10.按显示器件分类,显示器有〔阴极射线管显示器〕〔CRT〕〔液晶显示器〕〔LCD〕和等离子显示器11.显示器的要紧性能指标是图像的〔分辨率〕和〔灰度级〕。
前者的值越高,显示的图像就越清晰12.液晶显示器的要紧工作电压〔低〕、功耗〔低〕、体积小、重量轻、常用作便携式设备的显示器13.字符显示器的操纵逻辑电路的功能包括〔显示操纵〕〔同步操纵〕〔消隐〕和〔光标操纵〕14.不同CRT显示标准所支持的最大〔分辨率〕和〔颜色〕数目是〔不同〕的.15.按所显示的信息内容分类,显示器能够分为〔字符〕显示器、〔图形〕显示器和〔图像〕显示器三类16.CRT显示器上构成图像的最小单元称为〔像素〕17.常用的打印设备有〔点阵式〕打印机、〔宽行〕打印机、〔激光〕打印机、〔彩色喷墨〕打印机,他们都属于〔硬拷贝〕输出设备18.按照工作原理,打印机可分为〔击打〕式和〔非击打〕式两类,激光打印机和喷墨打印机均属于后者19.关于单色显示器,要是每屏能够显示80列*25行=2000个字符,字符窗口为9*14点阵,字符为7*9点阵,因此VRAM中存放的〔2000个字符的ASCII码〕,容量为〔2000〕字节20.显示适配器作为CRT和CPU的接口,由〔刷新〕存储器、〔显示〕操纵器、〔ROMBIOS〕三局限组成。