I/O系统简述

I/O设备是操作系统庞大复杂的主要原因之一，不同外部设备之间，速度差异很大，控制接口复杂，数据表示各异，与其它功能联系紧密，特别是文件系统。在这种情况下，难以针对设备做统一的规划与设计。

对I/O设备的直接控制，是通过特定的设备控制器进行的，主机只需要对控制器进行操作即可，无需理会具体设备的参数细节。如下图所示，其中接口适配器只是针对设备控制器的管理和一些协同改进，辅助CPU的工作。

用户进程在运行过程中，提出I/O 请求，一旦请求被操作系统接受，操作系统则负责完成该请求。我们把硬件设备抽象为控制器。控制器中包含控制寄存器、状态寄存器，数据寄存器。从操作系统角度，是通过对这些寄存器进行相应的控制，达到控制设备的目的。

外部设备的分类

设备管理的任务

控制设备操作，进行数据交换，完成用户I/O请求
建立统一的独立于设备的接口，方便对设备管理
协调设备工作，充分利用硬件资源，减少整体开销
保证数据传送安全，不被非法破坏，造成安全事故

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