計算機基礎系列一：計算機硬件

時間 2019-11-08

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計算機基礎系列一：計算機硬件

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一爲什麼要學習計算機基礎

python是編程語言，即python是語言python

語言有英語、法語、葡萄牙語等，但凡是語言，都是用來溝通的介質。mysql

程序員編程的本質就是讓計算機去工做，而編程語言就是程序員與計算機溝通的介質linux

程序員要想讓計算機工做，必須知道計算機能幹什麼，怎麼幹的，這也就是咱們必須學習計算機基礎的緣由git

然而光有編程語言和硬件也並不能知足你們的編程需求，爲何這麼說呢？程序員

程序用編程語言寫程序，最終開發出的結果就是一個軟件，既然是軟件，那就與騰訊qq、暴風影音、快播等軟件沒有區別了。這些軟件必須運行在操做系統之上，你確定會問：爲什麼要有操做系統呢？沒錯，遠古時代的程序員確實是在沒有操做系統的環境下，用編程語言之間操做硬件來編程的，你可能以爲這沒有問題，但其實問題是至關嚴重的，由於此時你必須掌握如何操做硬件的全部具體細節，好比如何具體操做硬盤（如今你得把硬盤拆開，而後你能看見的全部的東西，你都得研究明白，由於你編程時要用到它），這就嚴重影響了開發的效率，操做系統的出現就是運行於硬件之上，來控制硬件的，咱們開發時，只須要調用操做系統爲咱們提供的簡單而優雅的接口就能夠了web

因此一套完整的計算機系統分爲：計算機硬件，操做系統，應用軟件，以下圖。於是咱們的python編程之路分爲計算機硬件基礎，操做系統基礎，和python編程三部分，就讓咱們先從計算機硬件學起吧sql

二本節目標

瞭解計算機各組件及工做原理
瞭解計算機啓動流程

三計算機硬件發展史

http://www.cnblogs.com/linhaifeng/p/6428430.html數據庫

四：計算機硬件介紹

計算機硬件有五大部分：（計算機是人的奴隸，能夠將其看成一我的去看，請思考下述組件等同於人的哪些器官）編程

#一、控制器：計算機的指揮系統。控制器經過地址訪問存儲器，從存儲器中取出指令，經譯碼器分析後，根據指令分析結果產生相應的操做控制信號做用於其餘部件，使得各部件在控制器控制下有條不紊地協調工做。

#二、運算器：實現算術運算和邏輯運算的部件。 

#三、存儲器：是計算機用來存放全部數據和程序的記憶部件。它的基本功能是按指定的地址存（寫）入或者取（讀）出信息。 計算機中的存儲器可分紅兩大類：一類是內存儲器，簡稱內存或主存；另外一類是外存儲器（輔助存儲器），簡稱外存或輔存。 存儲器由若干個存儲單元組成，每一個存儲單元都有一個地址，計算機經過地址對存儲單元進行讀寫。一個存儲器所包含的字節數稱爲存儲容量，單位有B、KB、MB、GB、TB等。

#四、輸入設備：是向計算機中輸入信息（程序、數據、聲音、文字、圖形、圖像等）的設備。常見的輸入設備有：鍵盤、鼠標、圖形掃描儀、觸摸屏、條形碼輸入器、光筆等。 外存儲器也是一種輸入設備。 

#五、輸出設備：主要有顯示器、打印機和繪圖儀等。外存儲器也看成一種輸出設備。

控制器+運算器=CPU，CPU、內存(主存儲器)以及其餘I/O設備都由一條系統總線（bus）鏈接起來並經過總線與其餘設備通訊

現代計算機的結構更復雜，包括多重總線，咱們將在後面的小節介紹，此時暫且讓咱們如下圖爲例來介紹各個部件

cpu是人的大腦，負責控制全身和運算

內存是人的記憶，負責臨時存儲

硬盤是人的筆記本，負責永久存儲

輸入設備是耳朵或眼睛或嘴巴，負責接收外部的信息存入內存

輸出設備是你的臉部(表情)或者屁股，負責通過處理後輸出的結果

以上全部的設備都經過總線鏈接，總線至關於人的神經

上課開始，老師講課，學生聽課，老師是程序員，學生是計算機，學生的器官都是計算機各部分組成

1.你經過耳朵接收老師講的知識->輸入

2.經過本身的神經，將接收的數據存入本身的內存/短時間記憶（總線、內存）

3.光聽不行，你還須要反應/處理老師講的知識，因而你的大腦/cpu從短時間記憶裏取出知識/指令，分析知識/指令，而後學習知識/執行指令（cpu取指、分析、執行）

4.你經過做業或者說話輸出你學到的結果

5.你想要永久將知識保存下來，只能拿出一個筆記本，把剛剛學會的知識都寫到本子上，這個本子就是硬盤（磁盤）

4.1 處理器

一般將運算器和控制器合稱爲中央處理器(Central Processing Unit，CPU)。其中運算器用來主要負責程序運算與邏輯判斷，控制器則主要協調各組件和各單元的工做，因此CPU的工做主要在於管理和運算。能夠說計算機的大腦就是CPU，它從內存中取指令->解碼->執行，而後再取指->解碼->執行下一條指令，周而復始，直至整個程序被執行完成。

　　既然CPU的重點在於進行運算和判斷，那麼要被運算與判斷的數據是從哪裏來的？CPU讀取的數據都是從主存儲器（內存）來的！主存儲器內的數據則是從輸入單元所傳輸進來！而CPU處理完畢的數據也必須先寫回主存儲器中，最後數據才從主存儲器傳輸到輸出單元。

　　綜合上面所說的，咱們會知道其實計算機是由：輸入單元、輸出單元、CPU（控制單元、算術邏輯單元）與主存儲器五大單元構成的。也能夠說CPU+輸入輸出+主存儲器構成了電子計算機的三大核心組件，相關性以下圖：

在超大規模集成電路構成的微型計算機中，每每將CPU製成一塊具備特定功能的芯片，稱爲微處理器，芯片裏邊有編寫好的微指令集,咱們在主機上的全部操做或者說任何軟件的執行最終都要轉化成cpu的指令去執行,如輸入輸出，閱讀，視頻，上網等這些都要參考CPU是否內置有相關微指令集才行。若是沒有那麼CPU沒法處理這些操做。不一樣的CPU指令集不一樣對應的功能也不一樣，這就比如不一樣的人腦，對於大多數人類來講，人腦的結構同樣，可是你們的智商都有差異。

那麼目前世界上的主流CPU由那些呢？咱們筆記本上貼的Intel、AMD是怎麼回事呢？下面咱們來認識一下；

#一、CPU的分類
　　咱們已經知道CPU內部是含有微指令集的，咱們所使用的的軟件都要通過CPU內部的微指令集來完成才行。這些指令集的設計主要又被分爲兩種設計理念，這就是目前世界上常見到的兩種主要的CPU種類：分別是精簡指令集（RISC）與複雜指令集（CISC）系統。下面咱們就來談談這兩種不一樣CPU種類的差別！

#1.一、精簡指令集
　　精簡指令集（Reduced Instruction Set Computing，RISC）：這種CPU的設計中，微指令集較爲精簡，每一個指令的運行時間都很短，完成的動做也很單純，指令的執行效能較佳；可是若要作複雜的事情，就要由多個指令來完成。常見的RISC指令集CPU主要例如Sun公司的SPARC系列、IBM公司的Power Architecture（包括PowerPC）系列、與ARM系列等。【注：Sun已經被Oracle收購；】

　　SPARC架構的計算機經常使用於學術領域的大型工做站中，包括銀行金融體系的主服務器也都有這類的計算機架構；

　　PowerPC架構的應用，如Sony出產的Play Station 3（PS3）使用的就是該架構的Cell處理器。

　　ARM是世界上使用範圍最廣的CPU了，經常使用的各廠商的手機、PDA、導航系統、網絡設備等，幾乎都用該架構的CPU。

#1.二、複雜指令集
　　複雜指令集（Complex Instruction Set Computer，CISC）與RISC不一樣，在CISC的微指令集中，每一個小指令能夠執行一些較低階的硬件操做，指令數目多並且複雜，每條指令的長度並不相同。所以指令執行較爲複雜因此每條指令花費的時間較長，但每條個別指令能夠處理的工做較爲豐富。常見的CISC微指令集CPU主要有AMD、Intel、VIA等的x86架構的CPU。

　　因爲AMD、Intel、VIA所開發出來的x86架構CPU被大量使用於我的計算機（Personal Computer）上面，所以，我的計算機常被稱爲x86架構的計算機！舉個例子，咱們在MySQL官網下載MySQL時名字爲：
      Windows(x86,32-bit),ZIP Archive
      (mysql-5.7.20-win32.zip)

　　咱們發現名字中有x86，這其實就是告訴咱們該軟件應用於x86結構的計算機。那麼爲什麼稱爲x86架構呢？這是由於最先的那顆Intel發展出來的CPU代號稱爲8086，後來依此架構又開發出8028五、80386....，所以這種架構的CPU就被稱爲x86架構了。

　　在2003年之前由Intel所開發的x86架構CPU由8位升級到1六、32位，後來AMD依此架構修改新一代的CPU爲64位，爲了區別二者的差別，所以64位的我的計算機CPU又被統稱爲x86_64的架構了。

　　不一樣的x86架構的CPU的差異在哪呢？除了CPU的總體結構（如第二層緩存、每次運做可執行的指令數等）以外，主要是在於微指令集的不一樣。新的x86的CPU大多含有很先進的微指令集，這些微指令集能夠加速多媒體程序的運做，也可以增強虛擬化的效能，並且某些微指令集更可以增長能源效率，讓CPU耗電量下降，這對於高電費是個不錯的消息。 試想一下，若是CPU的指令集都相同，那麼OS是否是就不用分32bit和64bit了，各類程序的跨平臺是否是就更簡單了呢。

#2 CPU歷史
　　計算機的發展主要表如今其核心部件——微處理器【微處理器由一片或少數幾片大規模集成電路組成的中央處理器。這些電路執行控制部件和算術邏輯部件的功能。微處理器能完成取指令、執行指令，以及與外界存儲器和邏輯部件交換信息等操做，是微型計算機的運算控制部分。它可與存儲器和外圍電路芯片組成微型計算機。】的發展上，每當一款新型的微處理器出現時，就會帶動計算機系統的其餘部件的相應發展，如計算機體系結構的進一步優化，存儲器存取容量的不斷增大、存取速度的不斷提升，外圍設備的不斷改進以及新設備的不斷出現等。根據微處理器的字長和功能，可將其發展劃分爲如下幾個階段。

第1階段（1971——1973年）是4位和8位低檔微處理器時代，一般稱爲第1代。
第2階段（1974——1977年）是8位中高檔微處理器時代，一般稱爲第2代。
第3階段（1978——1984年）是16位微處理器時代，一般稱爲第3代。
第4階段（1985——1992年）是32位微處理器時代，又稱爲第4代。
第5階段（1993-2005年）是奔騰（pentium）系列微處理器時代，一般稱爲第5代。
第6階段（2005年至今）是酷睿（core）系列微處理器時代，一般稱爲第6代。「酷睿」是一款領先節能的新型微架構，設計的出發點是提供卓然出衆的性能和能效，提升每瓦特性能，也就是所謂的能效比。
若想具體瞭解CPU歷史參見連接：

https://baike.baidu.com/item/%E4%B8%AD%E5%A4%AE%E5%A4%84%E7%90%86%E5%99%A8/284033?fr=aladdin&fromid=368184&fromtitle=%EF%BC%A3%EF%BC%B0%EF%BC%B5#10

　　總結：CPU按照指令集能夠分爲精簡指令集CPU和複雜指令集CPU兩種，區別在於前者的指令集精簡，每一個指令的運行時間都很短，完成的動做也很單純，指令的執行效能較佳；可是若要作複雜的事情，就要由多個指令來完成。後者的指令集每一個小指令能夠執行一些較低階的硬件操做，指令數目多並且複雜，每條指令的長度並不相同。由於指令執行較爲複雜因此每條指令花費的時間較長，但每條個別指令能夠處理的工做較爲豐富。

　　根據位數又可分爲32bit和64bit(指的是CPU一次執行指令的數據帶寬)，這個具體後面瞭解。CPU每每又可細分爲運算器和控制器兩部分，下面咱們再來敘說一下這兩部分。
#2.一、運算器
　　運算器是對信息進行處理和運算的部件。常常進行的運算是算術運算和邏輯運算，因此運算器又可稱爲算術邏輯運算部件（Arithmetic and Logical，ALU）。

　　運算器的核心是加法器。運算器中還有若干個通用寄存器或累加寄存器，用來暫存操做數並存放運算結果。寄存器的存取速度比存儲器的存放速度快不少。關於寄存器，咱們在後面介紹CPU的時候再認識。

#2.2 控制器
　　控制器是整個計算機的指揮中心，它的主要功能是按照人們預先肯定的操做步驟，控制整個計算機的各部件有條不紊的自動工做。

　　控制器從主存中逐條地讀取出指令進行分析，根據指令的不一樣來安排操做順序，向各部件發出相應的操做信號，控制它們執行指令所規定的任務。

　　控制器中包括一些專用的寄存器。

因訪問內存以獲得指令或數據的時間比cpu執行指令花費的時間要長得多，因此，全部CPU內部都有一些用來保存關鍵變量和臨時數據的寄存器，這樣一般在cpu的指令集中專門提供一些指令，用來將一個字（能夠理解爲數據）從內存調入寄存器，以及將一個字從寄存器存入內存。cpu其餘的指令集能夠把來自寄存器、內存的操做數據組合，或者用二者產生一個結果，好比將兩個字相加並把結果存在寄存器或內存中。

    寄存器的分類：

1.除了用來保存變量和臨時結果的通用寄存器外

2.多數計算機還有一些對程序員課件的專門寄存器，其中之一即是程序計數器，它保存了將要取出的下一條指令的內存地址。在指令取出後，程序計算器就被更新以便執行後期的指令

　　3.另一個寄存器即是堆棧指針，它指向內存中當前棧的頂端。該棧包含已經進入可是尚未退出的每一個過程當中的一個框架。在一個過程的堆棧框架中保存了有關的輸入參數、局部變量以及那些沒有保存在寄存器中的臨時變量

　　4.最後 一個很是重要的寄存器就是程序狀態字寄存器(Program Status Word,PSW),這個寄存器包含了條碼位(由比較指令設置)、CPU優先級、模式（用戶態或內核態），以及各類其餘控制位。用戶一般讀入整個PSW，可是隻對其中少許的字段寫入。在系統調用和I/O中，PSW很是很是很是很是很是很是重要

　　寄存器的維護：

　　操做系統必須知曉全部的寄存器。在時間多路複用的CPU中，操做系統會常常停止正在運行的某個程序並啓動（或再次啓動）另外一個程序。每次中止一個運行着的程序時，操做系統必須保存全部的寄存器，這樣在稍後該程序被再次運行時，能夠把這些寄存器從新裝入。

　　處理器設計的演變

1.最開始取值、解碼、執行這三個過程是同時進行的，這意味着任何一個過程完成都須要等待其他兩個過程執行完畢，時間浪費

2.後來被設計成了流水線式的設計，即執行指令n時，能夠對指令n+1解碼，而且能夠讀取指令n+2,徹底是一套流水線。

3.超變量cpu，比流水線更加先進，有多個執行單元，能夠同時負責不一樣的事情，好比看片的同時，聽歌，打遊戲。

兩個或更多的指令被同時取出、解碼並裝入一個保持緩衝區中，直至它們都執行完畢。只有有一個執行單元空閒，就檢查保持緩衝區是否還有可處理的指令

這種設計存在一種缺陷，即程序的指令常常不按照順序執行，在多數狀況下，硬件負責保證這種運算結果與順序執行的指令時的結果相同。

　　內核態與用戶態

CPU的兩種工做狀態：內核態與用戶態

　　多線程和多核芯片

moore定律指出，芯片中的晶體管數量每18個月翻一倍，隨着晶體管數量的增多，更強大的功能稱爲了可能，如

I.第一步加強：在cpu芯片中加入更大的緩存，一級緩存L1，用和cpu相同的材質製成，cpu訪問它沒有時延

II.第二步加強：一個cpu中的處理邏輯增多，intel公司首次提出，稱爲多線程（multithreading）或超線程（hyperthreading），對用戶來講一個有兩個線程的cpu就至關於兩個cpu，咱們後面要學習的進程和線程的知識就起源於這裏，進程是資源單位而線程纔是cpu的執行單位。

多線程運行cpu保持兩個不一樣的線程狀態，能夠在納秒級的時間內來回切換，速度快到你看到的結果是併發的，僞並行的，然而多線程不提供真正的並行處理，一個cpu同一時刻只能處理一個進程（一個進程中至少一個線程）

III.第三步加強：除了多線程，還出現了傲寒2個或者4個完整處理器的cpu芯片，以下圖。要使用這類多核芯片確定須要有多處理操做系統

4.2 存儲器

計算機中第二重要的就是存儲了，全部人都意淫着存儲：速度快（這樣cpu的等待存儲器的延遲就下降了）+容量大+價錢便宜。而後同時兼備三者是不可能的，因此有了以下的不一樣的處理方式

存儲器系統採用如上圖的分層結構，頂層的存儲器速度較高，容量較小，與底層的存儲器相比每位的成本較高，其差異每每是十億數量級的

　　寄存器即L1緩存：

用與cpu相同材質製造，與cpu同樣快，於是cpu訪問它無時延，典型容量是：在32位cpu中爲32*32，在64位cpu中爲64*64，在兩種狀況下容量均<1KB。

　　高速緩存即L2緩存：

主要由硬件控制高速緩存的存取，內存中有高速緩存行按照0~64字節爲行0，64~127爲行1。。。最經常使用的高速緩存行放置在cpu內部或者很是接近cpu的高速緩存中。當某個程序須要讀一個存儲字時，高速緩存硬件檢查所須要的高速緩存行是否在高速緩存中。若是是，則稱爲高速緩存命中，緩存知足了請求，就不須要經過總線把訪問請求送往主存(內存)，這畢竟是慢的。高速緩存的命中一般須要兩個時鐘週期。高速緩存爲命中，就必須訪問內存，這須要付出大量的時間代價。因爲高速緩存價格昂貴，因此其大小有限，有些機器具備兩級甚至三級高速緩存，每一級高速緩存比前一級慢可是容易大。

　　緩存在計算機科學的許多領域中起着重要的做用，並不只僅只是RAM（隨機存取存儲器）的緩存行。只要存在大量的資源能夠劃分爲小的部分，那麼這些資源中的某些部分確定會比其餘部分更頻發地獲得使用，此時用緩存能夠帶來性能上的提高。一個典型的例子就是操做系統一直在使用緩存，好比，多數操做系統在內存中保留頻繁使用的文件（的一部分），以免從磁盤中重複地調用這些文件，相似的/root/a/b/c/d/e/f/a.txt的長路徑名轉換成該文件所在的磁盤地址的結果真後放入緩存，能夠避免重複尋找地址，還有一個web頁面的url地址轉換爲網絡地址(IP)地址後，這個轉換結果也能夠緩存起來供未來使用。

　　緩存是一個好方法，在現代cpu中設計了兩個緩存，再看4.1中的兩種cpu設計圖。第一級緩存稱爲L1老是在CPU中，一般用來將已經解碼的指令調入cpu的執行引擎，對那些頻繁使用的數據自，多少芯片還會按照第二L1緩存。。。另外每每設計有二級緩存L2，用來存放近來常用的內存字。L1與L2的差異在於對cpu對L1的訪問無時間延遲，而對L2的訪問則有1-2個時鐘週期（即1-2ns）的延遲。

內存：

再往下一層是主存，此乃存儲器系統的主力，主存一般稱爲隨機訪問存儲RAM，就是咱們一般所說的內存，容量一直在不斷攀升，全部不能再高速緩存中找到的，都會到主存中找，主存是易失性存儲，斷電後數據所有消失

除了主存RAM以外，許多計算機已經在使用少許的非易失性隨機訪問存儲如ROM（Read Only Memory，ROM），在電源切斷以後，非易失性存儲的內容並不會丟失，ROM只讀存儲器在工廠中就被編程完畢，而後不再能修改。ROM速度快且便宜，在有些計算機中，用於啓動計算機的引導加載模塊就存放在ROM中，另一些I/O卡也採用ROM處理底層設備的控制。

EEPROM（Electrically Erasable PROM，電可擦除可編程ROM）和閃存（flash memory）也是非易失性的，可是與ROM相反，他們能夠擦除和重寫。不太重寫時花費的時間比寫入RAM要多。在便攜式電子設備中中，閃存一般做爲存儲媒介。閃存是數碼相機中的膠捲，是便攜式音譯播放器的磁盤，還應用於固態硬盤。閃存在速度上介於RAM和磁盤之間，但與磁盤不一樣的是，閃存擦除的次數過多，就被磨損了。

還有一類存儲器就是CMOS，它是易失性的，許多計算機利用CMOS存儲器來保持當前時間和日期。CMOS存儲器和遞增時間的電路由一小塊電池驅動，因此，即便計算機沒有加電，時間也仍然能夠正確地更新，除此以外CMOS還能夠保存配置的參數，好比，哪個是啓動磁盤等，之因此採用CMOS是由於它耗電很是少，一塊工廠原裝電池每每能使用若干年，可是當電池失效時，相關的配置和時間等都將丟失

4.3 磁盤

磁盤低速的緣由是由於它一種機械裝置，在磁盤中有一個或多個金屬盤片，它們以5400，7200或10800rpm（RPM =revolutions per minute 每分鐘多少轉）的速度旋轉。從邊緣開始有一個機械臂懸在盤面上，這相似於老式黑膠唱片機上的拾音臂。信息卸載磁盤上的一些列的同心圓上，是一連串的2進制位（稱爲bit位），爲了統計方法，8個bit稱爲一個字節bytes，1024bytes=1k，1024k=1M，1024M=1G,因此咱們平時所說的磁盤容量最終指的就是磁盤能寫多少個2進制位。

每一個磁頭能夠讀取一段換新區域，稱爲磁道

把一個戈丁手臂位置上因此的磁道合起來，組成一個柱面

每一個磁道劃成若干扇區，扇區典型的值是512字節

　　數據都存放於一段一段的扇區，即磁道這個圓圈的一小段圓圈，從磁盤讀取一段數據須要經歷尋道時間和延遲時間

平均尋道時間

機械手臂從一個柱面隨機移動到相鄰的柱面的時間成爲尋到時間，找到了磁道就覺得着招到了數據所在的那個圈圈，可是還不知道數據具體這個圓圈的具體位置

平均延遲時間

機械臂到達正確的磁道以後還必須等待旋轉到數據所在的扇區下，這段時間成爲延遲時間

　　虛擬內存：

許多計算機支持虛擬內存機制，該機制使計算機能夠運行大於物理內存的程序，方法是將正在使用的程序放入內存取執行，而暫時不須要執行的程序放到磁盤的某塊地方，這塊地方成爲虛擬內存，在linux中成爲swap，這種機制的核心在於快速地映射內存地址，由cpu中的一個部件負責，成爲存儲器管理單元(Memory Management Unit MMU)

PS：從一個程序切換到另一個程序，成爲上下文切換 (context switch),緩存和MMU的出現提高了系統的性能，尤爲是上下文切換

4.4 磁帶

在價錢相同的狀況下比硬盤擁有更高的存儲容量，雖然速度低於磁盤，可是因其大容量，在地震水災火災時可移動性強等特性，常被用來作備份。（常見於大型數據庫系統中）

4.5 I/O設備

cpu和存儲器並非操做系統惟一須要管理的資源，I/O設備也是很是重要的一環。

見四中的圖，I/O設備通常包括兩個部分：設備控制器和設備自己。

控制器：是查找主板上的一塊芯片或一組芯片（硬盤，網卡，聲卡等都須要插到一個口上，這個口連的即是控制器），控制器負責控制鏈接的設備，它從操做系統接收命令，好比讀硬盤數據，而後就對硬盤設備發起讀請求來讀出內容。

控制器的功能：一般狀況下對設備的控制是很是複雜和具體的，控制器的任務就是爲操做系統屏蔽這些複雜而具體的工做，提供給操做系統一個簡單而清晰的接口

設備自己：有相對簡單的接口且標準的，這樣你們均可覺得其編寫驅動程序了。要想調用設備，必須根據該接口編寫複雜而具體的程序，因而有了控制器提供設備驅動接口給操做系統。必須把設備驅動程序安裝到操做系統中。

4.5 輸入輸出設備

#一、輸入設備
　　輸入設備的任務是把人們編好的程序和原始數據送到計算機中去，而且將他們轉換成計算機內存所能識別和接受的信息方式。

　　安輸入信息的形態可分爲字符（包括漢字）輸入、圖形輸入、圖像輸入及語言輸入等。目前，常見的輸入設備有：鍵盤、鼠標、掃描儀等。輔助存儲器（磁盤、磁帶）也能夠看做輸入設備。另外，自動控制和檢測系統中使用的模數（A/D）轉換裝置也是一種輸入設備。

#二、輸出設備
　　輸出設備的任務是將計算機的處理結果以人或其餘設備所能接受的形式送出計算機。

　　目前最經常使用的輸出設備是打印機和顯示器。輔助存儲器也能夠看作輸出設備。另外，數模（D/A）轉換裝置也是一種輸出設備。