计算机组成原理第八章主要介绍输入输出系统，作为计算机系统的关键组成部分，它负责协调计算机与外部设备之间的数据交换。本章内容涵盖输入输出系统的基本概念、工作原理、控制方式及常见应用，以下是慕课学习笔记的核心知识点
1. 输入输出系统概述
输入输出系统是计算机系统与外部环境交互的桥梁，包括输入设备（如键盘、鼠标）和输出设备（如显示器、打印机）。其核心功能是数据传输、设备控制和错误处理。输入输出系统通过接口与CPU、内存协同工作，确保数据高效、可靠地流动。
2. 输入输出控制方式
常见的控制方式包括程序查询方式、中断方式和直接存储器访问方式。程序查询方式由CPU主动轮询设备状态，效率较低；中断方式允许设备在准备好时通知CPU，提高了系统响应性；直接存储器访问方式通过DMA控制器直接在设备和内存之间传输数据，减轻了CPU负担，适用于大数据量场景。
3. 接口与总线
输入输出接口是连接CPU和外部设备的硬件组件，负责信号转换、数据缓冲和协议处理。总线系统（如PCI、USB）则提供了设备间通信的通道。现代计算机常采用标准接口（如USB、HDMI）以支持设备兼容性和即插即用功能。
4. 输入输出软件
软件层面包括设备驱动程序、操作系统I/O管理模块等。驱动程序负责将高级I/O请求转换为硬件可识别的指令，而操作系统通过调度和缓存机制优化I/O性能，例如使用SPOOLing技术处理打印任务。
5. 计算机系统服务中的应用
输入输出系统在计算机系统服务中扮演重要角色，例如在网络通信、文件存储和用户交互中确保数据及时处理。通过中断和DMA技术，系统能够实现多任务并行，提升整体效率。错误检测与纠正机制（如奇偶校验）保障了服务的可靠性。
输入输出系统是计算机高效运行的基础，掌握其原理有助于理解计算机整体架构和优化系统性能。慕课学习建议结合实例（如键盘输入流程或磁盘读写操作）加深理解，并关注新技术发展，如NVMe接口在存储领域的应用。
