I/O设备的基本概念、分类

什么是I/O设备

“I/O”就是“输入/输出”( Input/ Output)。
I/O设备就是可以将数据输入到计算机,或者可以接收计算机输出数据的外部设备,属于计算机中的硬件部件。

UNIX系统将外部设备抽象为一种特殊的文件,用户可以使用与文件操作相同的方式对外部设备进行操作。

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I/O设备的分类

按使用特性

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按传输速率

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按信息交换单位

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总结

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I/O控制器

知识总览

机械部件

I/O设备的机械部件主要用来执行具体 I/O操作。
如我们看得见摸得着的鼠标/键盘的按钮:显示器的LED屏;移动硬盘的磁臂、磁盘盘面。

I/O设备的电子部件通常是一块插入主板扩充槽的印刷电路板。

设备的电子部件(I/O控制器)

CPU无法直接控制I/O设备的机械部件,因此I/O设备还要有一个电子部件作为CPU和I/O设备机械部件之间的“中介”,用于实现CPU对设备的控制。
这个电子部件就是I/O控制器,又称设备控制器。CPU可控制I/O控制器,由I/O控制器来控制设备的机械部件

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I/O控制器的组成

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值得注意的小细节:
①一个I/O控制器可能会对应多个设备;
②数据寄存器、控制寄存器、状态寄存器可能有多个(如:每个控制/状态寄存器对应一个具体的设备),且这些寄存器都要有相应的地址,才能方便CPU操作。有的计算机会让这些寄存器占用内存地址的一部分,称为内存映像I/O;另一些计算机则采用I/O专用地址,即寄存器独立编址。