I/O硬件组成
传输速率分类
低速设备：键盘、鼠标
中速设备：打印机
高速设备：磁盘、光盘
共享属性分类
独占设备：慢速的字符设备
共享设备：快速的块设备
虚拟设备：将独占改为共享（SPOOLing），低速改为高速（虚拟磁盘）
数据传输单位分类
块设备、字符设备、网络设备
设备控制器
机械部分为设备本身，电子部分叫做设备控制器，控制一个或者多个I/O设备，实现和计算机的数据交换，是CPU与I/O设备之间的接口，接收CPU命令且控制I/O设备。
作用：接收和识别命令、数据交换、标识且报告设备状态、地址识别、数据缓存、差错控制。
数据传输的控制方式
1、程序查询方式（polling/轮询）：循环查询、CPU与设备串行
2、程序中断方式：减少主机对I/O的干预，让CPU从频繁的查询中解脱
3、直接存储器访问（DMA）：从以字节为单位扩展到以数据块为单位，只在传输的开始和结束时有CPU干预，传输是在控制器控制下完成的。
4、通道方式：进一步减少CPU干预，从对一个控制块进行干预变成对一组数据块进行干预，实现CPU、通道、I/O设备三者并行。
I/O软件组成
I/O软件的目标
1、提供设备的独立性（设备无关性）：应用程序独立于使用的物理设备（独立于设备的类型，独立于同类设备的台号），设备统一命名（设备名不依赖设备，在OS中规定不直接使用物理设备名，而用逻辑设备名，对应一类设备，由操作系统完成映射）
2、出错处理：尽可能在硬件层处理，低层软件无能为力才交给高层处理。
3、缓冲技术：使系统的到达率和离去率相匹配（即使I/O设备与CPU的处理速度相匹配），提高吞吐能力。
4、设备分配：独占设备（静态分配），共享设备（动态分配），虚拟设备（共享设备）
I/O软件的组成
基本思想：按分层思想进行，较低层使较高层独立于硬件，较高层软件向用户提供简单的、功能强的接口。
结构：
一般运行过程：用户软件->设备独立软件->设备驱动器->硬件，完成后:硬件->中断>设备驱动器->设备独立软件->用户软件
中断处理层：
中断处理由操作系统完成，进程在开始I/O后阻塞起来，I/O完成后产生中断，向CPU报告，CPU唤醒进程，进行中断处理（唤醒进程、保护中断进程的CPU环境、分析中断原因且转入相应的中断处理程序中，中断处理(检查设备状态寄存器内容，看是否正常结束，正常则结束中断，还有请求则继续，如果存在错误，则判断是否可以重传，可以则发送传输命令，不可以则向上层报告错误)、恢复现场）。
设备驱动程序：
与设备密切相关的代码放在其中，每个设备驱动器处理一种设备；
接收设备无关的上层软件的抽象请求，并执行；
是请求I/O的进程和设备控制器之间的转换程序，将进程的请求转换后传给控制器，也把控制器记录的设备状态和完成情况反馈给I/O进程；
处理方式：不设置专门的设备处理进程，只为各类设备提供驱动程序供用户/系统进程调用。
设备独立软件
缓冲技术：
单缓冲：
双缓冲：
用户I/O软件
概括
磁盘管理
磁盘调度算法
下面所说调度均为HDD调度
磁盘寻道请求序列统一为：98，183，37，122，14，124，65，67
初始位置：53
先来先服务（FCFS）：先到的请求先运行。
53，98，183，37，122，14，124，65，67
最短寻道时间优先（SSTF）：选择离当前位置距离最近的道进行读取。
53，65，67，37，14，98，122，124，183
扫描法SCAN：按照电梯原理，从最小号扫描到最大号（假设序号为0~199），需要读取就读取。
53，37，14，0，65，67，98，122，124，183
53，65，67，98，122，124，183，199，37，14
循环扫描法（C-SCAN）：类似将整个盘从头到尾连接，即扫描到199后再到0，1，2…
53，37，14，0，199，183，124，122，98，67，65
53，65，67，98，122，124，183，199，0，14，37
查找法LOOK：从序列中的最小号扫描到最大号（假设序号为0~199），需要读取就读取。
53，37，14，65，67，98，122，124，183
53，65，67，98，122，124，183，37，14
循环查找法C-LOOK：与C-SCAN类似…
在大部分情况下，如果只提到SCAN，则指本文中的LOOK法