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7.1-IO系统基本概念(考纲删除)
*7.1.1 输入/输出系统
从主机的视角来看，输入是指将信息从外部设备传送到主机，输出则是将信息从主机传送到外部设备。输入/输出系统的核心任务，是对各类信息的输入与输出过程进行有效控制。
I/O系统涉及以下几个基本概念：
外部设备。包括输入设备、输出设备，以及需通过I/O接口访问的外部存储设备。接口。位于外设与主机之间的逻辑部件，负责协调数据传输过程中的速度匹配、电平转换和格式适配等工作。输入设备。用于向计算机输入命令、文本或数据的装置，如键盘、鼠标等。输出设备。用于将计算机处理结果输出到外部介质的装置，如显示器、打印机等。外存设备。指除内存和CPU缓存以外的存储器，如硬磁盘、光盘、固态硬盘等。
通常，I/O系统由I/O硬件和I/O软件两部分构成：
I/O软件。主要包括设备驱动程序、I/O管理程序以及用户应用程序等，负责实现CPU与I/O设备之间的信息交换。I/O硬件。包括外部设备、设备控制器、I/O接口以及I/O总线等。其中，设备控制器负责控制外设的具体操作，I/O接口则实现与主机总线的连接。
*7.1.2 外部设备
常见的外部设备主要包括键盘、鼠标、显示器、打印机、磁盘存储器和光盘存储器等。
1. 输入设备
(1) 键盘
键盘是最常用的输入设备，用于输入字符、数字及各种控制命令。
(2) 鼠标
鼠标是一种定位输入设备，能够将用户的操作映射为屏幕上的光标位置，实现人机交互。
2. 输出设备
(1) 显示器
按显示器类型，显示器可分为阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)和发光二极管(LED)。显示器以点阵方式工作，其主要性能参数包括：
屏幕尺寸：以对角线长度表示，单位为英寸，常见规格为12~32英寸。分辨率：分辨率指屏幕上可显示的像素总数，常表示为“宽度×高度”，如 等。色彩深度：表示每个像素所能呈现的颜色数量。在黑白显示器中体现为灰度级(如8位对应256级)；在彩色显示器中，通常采用24位真彩色（约1677万种颜色）或更高。刷新机制：由于像素发光持续时间极短，必须周期性重绘整屏图像，以维持画面稳定。刷新频率：刷新频率指每秒刷新屏幕的次数。人眼通常在刷新频率高于30Hz时才不会感知闪烁，现代显示器一般支持60~120Hz。显示存储器(VRAM，即刷新存储器)：用于存储一帧完整的图像数据。其容量与带宽可按以下公式计算：
(2) 打印机
打印机用于将计算机的输出结果打印到纸张等介质上。按工作原理可分为以下几类：
针式打印机。属于点阵式击打打印机，通过打印针撞击色带在纸张上形成字符。其优点是支持多层复写（如发票打印）、耗材便宜；缺点是噪声大、分辨率低、速度慢。喷墨式打印机。通过精确喷射微小墨滴形成图像，基于青、品红、黄三基色的混合原理实现高质量彩色打印，广泛应用于家庭和办公场景。激光打印机。结合激光扫描与静电成像技术。计算机输出的数字信号经调制后控制激光束，在感光鼓上形成静电潜像，再经过显影、转印和定影等步骤，将图像牢固地呈现在纸张上。其特点是打印速度快、质量高、处理能力强，广泛应用于办公环境。
3. 外部存储器（辅存）
(1) 磁表面存储器
利用磁性材料涂覆在金属或塑料基片上存储信息，典型代表包括硬盘、软盘、磁带和磁鼓等。
(2) 固态硬盘(SSD)
采用Flash存储器作为存储介质，无机械运动部件，具有读/写速度快、抗震性强、功耗低等优势，广泛应用于轻薄型笔记本电脑及高性能计算设备中。
(3) 光盘存储器
利用聚焦激光束以非接触方式在盘片上读/写信息。一个完整的光盘系统由光盘片、光盘驱动器和光盘控制器组成，常见类型包括CD、DVD等。