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io系统由什么组成

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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:管理IO设备的工作,包括指令译码、设备寻址、数据缓冲等,典型如:

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:设备完成操作后通过中断通知CPU,效率较高。- DMA方式:直接在设备与内存间传输数据,减少CPU干预。

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。