IO系统是计算机系统中负责输入/输出操作的核心组件,其组成可分为硬件和软件两大部分,具体如下:
一、硬件组成
输入设备 用于将外部数据或命令输入计算机,常见设备包括:
键盘、鼠标、扫描仪等。
输出设备
将计算机处理后的数据或结果输出给用户或其他设备,例如:
显示器、打印机、音频设备等。
存储设备
存储数据和程序,主要类型有:
硬盘、固态硬盘、光盘等。
IO接口与控制器
接口: 连接计算机与外部设备的物理接口,负责数据传输和信号转换。 - 控制器
设备控制器:直接控制设备(如硬盘控制器)。 - 通道控制器:通过通道指令间接管理设备(如DMA传输)。
二、软件组成
设备驱动程序 为特定IO设备编写的核心程序,负责与硬件交互,提供统一的接口给上层软件。
系统调用接口
用户程序通过系统调用(如`read`/`write`)请求服务,操作系统内核进行调度。
中断服务程序
处理设备中断信号,协调CPU与设备的数据传输。
三、工作方式
程序查询方式: CPU主动发起IO操作请求,效率较低。- 中断方式
四、扩展说明
网络通信接口:支持计算机间网络通信,需额外网络协议软件。- 统一编址/非统一编址:设备可通过统一地址或专用指令访问。以上组成部分协同工作,实现计算机与外部环境的数据交互。