第6章 输入/输出系统 思维导图

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计算机组成原理知识点汇总（考研用）——第七章：输入/输出系统
qq_44709990的博客
08-26 7206
计算机组成原理知识点汇总（考研用）——第七章：输入/输出系统  本文参考于《2021年计算机组成原理考研复习指导》（王道考研），《计算机组成原理》 7.输入/输出系统 7.1 I/O系统基本概念  7.1.1 输入/输出系统   输入/输出是以主机为中心而言的，将信息从外部设备传送到主机称为输入，反之称为输出。 I/O系统解决的主要问题是对各种形式的信息进行输入和输出的控制。   I/O系统中的几个基本概念如下：   （1）外部设备   包括输入/输出设备及通过输入/输出接口才能访问的外存储设备。   （2
第6章 输入输出系统——I/O系统
Deng_xiaohui的博客
11-24 676
思维导图： 关于设备管理 1）管理对象： I/O设备和相应的设备控制器（I/O系统组成） 2）基本任务： 完成用户提出的I/O请求， 提高I/O速率、改善I/O设备的利用率。 为更高层进程方便使用设备提供手段 一、I/O系统的功能、模型和接口 1)主要功能： 1.1隐藏物理设备细节，方便用户：用户使用抽象的I/O命令即可 1.2实现设备无关性，方便用户：用户可用抽象的逻辑设备名来使用设备，同时也...
王道操作系统思维导图第五章 输入输出（IO）管理
11-25
王道操作系统思维导图第五章，希望大家能互帮互助，另外需要什么资源的可以留言，我有的话就会分享，希望能帮助到大家，一起加油，
操作系统——思维导图
08-04
自己整理的操作系统知识点，用Xmind的编辑的。
【操作系统】输入输出系统（下）-思维导图
柳婼 の blog
07-24 808
http://www.liuchuo.net/archives/1748
第六章输入输出系统思维导图
li18854803782的博客
12-06 2318
精选资源
2022年软考网络工程师-计算机组成与结构，输入输出系统思维导图
10-24
2022年软考网络工程师，第一部分，输入输出系统思维导图，包含了1、I/O接口编址方法2、I/O设备管理软件3、中断4、程序查询方式5、中断方式6、DMA方式。适合初学网络工程师的人，考证的人理解记忆。
计算机系统结构第二章思维导图.zip
03-29
1. **指令分类**：指令通常分为数据处理指令（如加法、减法）、转移控制指令（如跳转、条件分支）、输入输出指令和处理机控制指令等。这些指令共同构成了程序执行的基础。 2. **指令格式**：指令由操作码（Opcode）...
数字逻辑第二章复习思维导图.pdf
12-05
《数字逻辑》第二章主要探讨的是组合逻辑电路的相关知识，这一章主要分为以下几个核心知识点： 1. **组合逻辑的特点**：组合逻辑电路的输出状态在任何时刻只取决于当时的输入状态，而不受之前输入状态的影响。这...
项目管理十大知识领域（含理论背诵要点）和47个过程（输入/工具技术/输出 思维导图）
Carry_man的博客
03-20 720
（制定项目章程、编制项目管理计划、指导和管理项目工作、监控项目工作、实施整体变更控制、结束项目或阶段）（规划进度管理、定义活动、排列活动顺序、估算活动资源、估算活动持续时间、制定进度计划、控制进度）（规划风险管理、识别风险、实施定性风险分析、实施定量风险分析、规划风险应对、控制风险）（规划范围管理、收集需求、定义范围、建立WBS、确认范围、控制范围）（规划人力资源管理、组建项目团队、建设项目团队、管理项目团队）10.项目干系人管理；（规划采购管理、实施采购管理、控制采购管理、结束采购管理）
操作系统思维导图详细版
10-13
操作系统思维导图 内容：【操作系统概论、进程和线程、处理机调度、进程同步、死锁、内存管理、虚拟内存管理、文件管理、输入和输出管理】 内容极为详细，含pdf、xmind格式源文件 考研适用
计算机操作系统知识结构思维导图
07-11
用mindmanage软件做的关于大学计算机操作系统知识结构的思维导图，包括《计算机操作系统（第四版）》的全部知识点，整理不易，谢谢。ps：因为是mmap格式，所以需要安装相应软件
【操作系统】输入输出系统（上）-思维导图
柳婼 の blog
07-24 896
http://www.liuchuo.net/archives/1733
【思维导图】操作系统学习（三）--输入输出管理
weixin_44841652的博客
03-28 602
由于不能上传思维导图的可编辑文件。大家觉得我做的思维导图有可借鉴的地方，并且认为自己需要在我的思维导图的基础上进行修改，可以在评论里留下你的邮箱，我把可以编辑的思维导图文件发给你。 本页思维导图包含了考研操作系统第五章输入输出的重难点知识，配合王道操作系统复习指导效果更佳。 本章内容的重点是，Io的控制方式，高速缓存与缓冲区，设备分配的数据结构和SPOOLING技术 ...
第六章：输入输出系统思维导图
Gui40y的博客
07-07 888
github下载地址
【操作系统】输入输出系统（中）-思维导图
柳婼 の blog
07-24 1336
http://www.liuchuo.net/archives/1744
【操作系统】输入输出系统（下下）-思维导图0.0
柳婼 の blog
07-24 698
http://www.liuchuo.net/archives/1751
第六章、输入输出系统
weixin_30909575的博客
08-18 159
第六章、输入输出系统 I/O系统的概念：指用于实现数据输入、输出以及数据存储的系统。 假脱机（SPooling）系统 假脱机技术是低速输入输出设备与主机交换的一种技术，通常也称为“假脱机真联机”，核心思想史以联机的方式得到脱机的效果。 通过假脱机技术，可以将一台物理I/O设备虚拟为多台逻辑I/O设备，这样也就允许多个用户共享一台物理I/O设备。 脱机技术：利用专门的...
操作系统思维导图——I/O管理（输入和输出管理）
Llmzw的博客
09-19 1175
I/O管理（输入和输出管理）
计算机组成原理第一章计算机系统概论思维导图
最新发布
10-27
<think>我们正在处理用户关于计算机组成原理第一章思维导图的请求。根据引用资料，特别是引用[3]的内容，我们可以构建第一章的思维导图结构。 用户明确要求第一章计算机系统概论的思维导图，并且之前已经给出了第一章的部分内容，但用户希望更详细地获取思维导图。 我们需要从引用[3]中提取关键信息来构建思维导图。引用[3]的主要内容如下： - 计算机系统简介：软硬件概念（硬件指计算机实体，软件指程序） - 计算机系统的层次结构 - 计算机组成和体系结构 - 计算机的基本组成：冯·诺依曼计算机的特点（五大部件，指令和数据同等地位存放，按地址寻访；指令由操作码和地址码组成；指令顺序存放，通常顺序执行；运算器为中心） - 以存储器为中心的计算机结构框架图（与冯·诺依曼结构不同，这里提到以存储器为中心） - 五大部件的功能： 运算器：算术运算和逻辑运算，暂存中间结果 存储器：存放数据和程序 控制器：控制、指挥程序和数据的输入、运行以及处理运算结果 输入设备：将人们熟悉的信息形式转换为机器能识别的形式 输出设备：将运算结果转换为人们熟悉的信息形式 - 计算机的工作步骤： 1. 上机前的准备：建立数据模型、确定计算方法、编制解题程序 2. 计算机工作过程：主存储器（按地址存取）、运算器（包括ACC、MQ等寄存器）、控制器（指挥各部分） - 计算机硬件的主要技术指标： 1. 机器字长：CPU一次能处理数据的位数，与寄存器位数有关 2. 存储容量：主存容量=存储单元个数×存储字长（单位：1M=2^20） 3. 运算速度：用MIPS（百万条指令每秒）、CPI（每条指令时钟周期数）、FLOPS（浮点运算次数每秒）衡量 此外，引用[1]和[2]也提到了第一章的内容，但引用[3]更详细。 根据以上信息，我们可以构建思维导图如下： ### 第一章 计算机系统概论 #### 一、计算机系统简介 1. **软硬件概念** - 硬件：计算机实体部分 - 软件：具有各类特殊功能的程序 [^3] 2. **层次结构** - 多级层次结构（具体层次未详细说明，但通常包括微程序级、机器语言级、操作系统级、汇编语言级、高级语言级等） #### 二、计算机的基本组成 1. **冯·诺依曼计算机特点** - 五大部件：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备 - 指令和数据以同等地位存放于存储器，按地址寻访 - 指令格式：操作码（操作性质） + 地址码（操作数位置） - 指令顺序存放，通常顺序执行（特定条件可改变顺序） - 以运算器为中心（早期结构）[^3] - 改进：以存储器为中心的结构（输入输出设备与存储器直接传输，不经过运算器） 2. **五大部件功能** - **运算器**：算术运算和逻辑运算；暂存中间结果（含ACC、MQ等寄存器） - **存储器**：存放数据和程序；按地址存取（存储单元地址号：$2^{10}=1024$记为1K）[^3] - **控制器**：指挥协调各部分工作（指令计数器PC、指令寄存器IR等） - **输入设备**：将外部信息转换为机器可识别的形式（键盘、鼠标等） - **输出设备**：将运算结果转换为人类可识别的形式（打印机、显示器等） #### 三、计算机工作步骤 1. **上机前准备** - 建立数据模型 - 确定计算方法 - 编制解题程序 [^3] 2. **工作过程** - **主存储器**：存储单元地址寻址（地址译码） - **运算器**：完成运算（涉及ACC、MQ寄存器） - **控制器**：取指令（PC）、分析指令（IR）、执行指令（发出微操作控制信号） - I/O操作：输入原始数据，输出处理结果 #### 四、计算机硬件技术指标 1. **机器字长** - CPU一次处理数据的位数（通常与寄存器位数相同） - 影响：数的表示范围、精度 [^3] 2. **存储容量** - 主存容量 = 存储单元个数 × 存储字长 - 单位：1KB = $2^{10}$字节，1MB = $2^{20}$字节（注意：此处引用[3]中写的是1M=2^20，指的是字节单位）[^3] 3. **运算速度** - MIPS（百万条指令每秒）：$ \text{MIPS} = \frac{f}{CPI \times 10^6} $ （$f$为时钟频率，CPI为每条指令时钟周期数） - CPI（Clock cycles Per Instruction） - FLOPS（浮点运算次数每秒）[^3] #### 五、计算机体系结构与组成 - **体系结构**：程序员可见的系统属性（如指令集、数据类型等） - **计算机组成**：实现体系结构的具体操作部件及其连接方式 ```mermaid graph TD A[计算机系统概论] --> B[计算机系统简介] A --> C[计算机基本组成] A --> D[计算机工作步骤] A --> E[硬件技术指标] A --> F[体系结构与组成] B --> B1[硬件实体] B --> B2[软件程序] C --> C1[冯·诺依曼特点] C --> C2[五大部件功能] C1 --> C11[五大部件] C1 --> C12[存储程序] C1 --> C13[指令格式] C2 --> C21[运算器] C2 --> C22[存储器] C2 --> C23[控制器] C2 --> C24[输入设备] C2 --> C25[输出设备] D --> D1[上机准备] D --> D2[执行过程] D1 --> D11[建立模型] D1 --> D12[确定方法] D1 --> D13[编制程序] D2 --> D21[取指令] D2 --> D22[执行指令] E --> E1[机器字长] E --> E2[存储容量] E --> E3[运算速度] F --> F1[体系结构] F --> F2[计算机组成] ``` #### 相关问题 1. 冯·诺依曼计算机以运算器为中心的结构有哪些优缺点？[^3] 2. 计算机存储容量计算中，为什么1MB等于$2^{20}$字节？[^3] 3. 机器字长对计算机性能有哪些具体影响？ 4. 控制器如何实现指令的顺序执行和跳跃执行？ 5. 运算速度的衡量指标MIPS和FLOPS分别适用于什么场景？ > 提示：以上思维导图基于引用[3]整理，详细内容可参考原图。建议结合教材进一步梳理知识点关联[^3][^1]。 </think>### 第一章 计算机系统概论思维导图 ```mermaid graph TD A[计算机系统概论] --> B[计算机系统简介] A --> C[计算机基本组成] A --> D[计算机工作步骤] A --> E[硬件技术指标] A --> F[体系结构与组成] B --> B1[硬件实体] B --> B2[软件程序] B --> B3[层次结构] B3 --> B31[微程序级] B3 --> B32[机器语言级] B3 --> B33[操作系统级] C --> C1[冯·诺依曼特点] C1 --> C11[五大部件：运算器/控制器/存储器/输入/输出] C1 --> C12[指令与数据统一存储] C1 --> C13[顺序执行+条件跳转] C --> C2[结构演进] C2 --> C21[以运算器为中心] C2 --> C22[以存储器为中心] D --> D1[上机准备] D1 --> D11[建立数据模型] D1 --> D12[确定计算方法] D1 --> D13[编制解题程序] D --> D2[执行过程] D2 --> D21[取指令→分析→执行] D2 --> D22[主存寻址：地址译码] D2 --> D23[运算器：ACC/MQ寄存器] D2 --> D24[控制器：PC/IR] E --> E1[机器字长] E1 --> E11[CPU数据处理位数] E1 --> E12[影响精度与范围] E --> E2[存储容量] E2 --> E21[主存容量=存储单元数×字长] E2 --> E22[单位：1KB=2¹⁰B, 1MB=2²⁰B] E --> E3[运算速度] E3 --> E31[MIPS=指令数/秒×10⁻⁶] E3 --> E32[CPI=时钟周期数/指令] E3 --> E33[FLOPS=浮点运算/秒] F --> F1[体系结构] F1 --> F11[程序员可见属性] F1 --> F12[指令集/数据类型] F --> F2[计算机组成] F2 --> F21[硬件实现细节] F2 --> F22[部件连接与操作] ``` #### 核心知识点详解 1. **冯·诺依曼体系核心** - 指令与数据统一存储于主存，按地址寻访 $$ \text{地址} \rightarrow \begin{cases} \text{操作码} \\ \text{地址码} \end{cases} $$ - 控制器通过程序计数器（PC）实现顺序执行，条件跳转修改PC值[^3] 2. **存储容量计算** - 主存容量公式：$$ C = N \times L $$ $N$=存储单元数，$L$=存储字长（例：1MB = $2^{20}$×8bit）[^3] 3. **速度指标关系** - MIPS与时钟频率$f$、CPI的关系：$$ \text{MIPS} = \frac{f}{\text{CPI} \times 10^6} $$ - CPI取决于指令类型和硬件设计[^3] 4. **结构演进对比** | 中心部件 | 数据传输路径 | 瓶颈 | |----------------|----------------------------------|--------------| | 运算器 | I/O↔运算器↔存储器 | 运算器负载大 | | **存储器** | I/O↔存储器，运算器独立存取 | 效率更高 | [^3] --- ### 相关问题 1. 冯·诺依曼结构中指令和数据如何区分存储？程序计数器如何实现跳转指令？[^3] 2. 为什么以存储器为中心的结构能提升效率？试分析数据传输路径差异[^3] 3. 若主存容量为4GB，机器字长64位，存储单元数量是多少？给出计算过程 $$ N = \frac{4 \times 2^{30} \text{B}}{8 \text{B}} = 2^{29} $$ 4. CPI=2的处理器在4GHz主频下，MIPS值是多少？ $$ \text{MIPS} = \frac{4 \times 10^9}{2 \times 10^6} = 2000 $$ 5. 体系结构（如x86/ARM）与计算机组成的关系是什么？举例说明[^3] > 提示：思维导图基于冯·诺依曼核心架构展开，重点关注五大部件交互和数据流方向[^3]。存储容量计算需注意$2^{10}=1024$的二进制特性[^3]。
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