IO控制器的概念 IO控制器的作用

计算机视角

冯•诺伊曼计算机的基本思想中有提到计算机硬件组成应为五大部分：控制器，运算器，存储器，输入和输出。其中输入是指将数据输入到计算机的设备，比如键盘鼠标；输出是指从计算机中获取数据的设备，比如显示器；以及既是输入又是输出设备，硬盘，网卡等。

用户通过操作系统才能完成对计算机的操作。计算机启动时，第一个启动的程序是操作系统的内核，它将负责计算机的资源管理和进程的调度。换句话说：操作系统负责从输入设备读取数据并将数据写入到输出设备。

所以I/O之于计算机，有两层意思：

1、I/O设备

对I/O设备的数据读写

对于一次I/O操作，必然涉及2个参与方，一个输入端，一个输出端，而又根据参与双方的设备类型，我们又可以分为磁盘I/O，网络I/O（一次网络的请求响应，网卡）等。

2、程序视角

应用程序作为一个文件保存在磁盘中，只有加载到内存到成为一个进程才能运行。应用程序运行在计算机内存中，必然会涉及到数据交换，比如读写磁盘文件，访问数据库，调用远程API等等。但我们编写的程序并不能像操作系统内核一样直接进行I/O操作。

因为为了确保操作系统的安全稳定运行，操作系统启动后，将会开启保护模式：将内存分为内核空间（内核对应进程所在内存空间）和用户空间，进行内存隔离。我们构建的程序将运行在用户空间，用户空间无法操作内核空间，也就意味着用户空间的程序不能直接访问由内核管理的I/O，比如：硬盘、网卡等。

但操作系统向外提供API，其由各种类型的系统调用（System Call）组成，以提供安全的访问控制。
所以应用程序要想访问内核管理的I/O，必须通过调用内核提供的系统调用(system call）进行间接访问。

所以I/O之于应用程序来说，强调的通过向内核发起系统调用完成对I/O的间接访问。换句话说应用程序发起的一次IO操作实际包含两个阶段：

IO调用阶段：应用程序进程向内核发起系统调用

IO执行阶段：内核执行IO操作并返回
. 准备数据阶段：内核等待I/O设备准备好数据
. 拷贝数据阶段：将数据从内核缓冲区拷贝到用户空间缓冲区

I/O输入/输出(Input/Output)，分为IO设备和IO接口两个部分。

在POSIX兼容的系统上，例如Linux系统，I/O操作可以有多种方式，比如DIO(Direct I/O)，AIO(Asynchronous，I/O 异步I/O)，Memory-Mapped I/O(内存映设I/O)等，不同的I/O方式有不同的实现方式和性能，在不同的应用中可以按情况选择不同的I/O方式。

输入输出I/O流可以看成对字节或者包装后的字节的读取就是拿出来放进去双路切换；实现联动控制系统的弱电线路与被控设备的强电线路之间的转接、隔离，以防止强电窜入系统，保障系统的安全；

与专线控制盘连接，用于控制重要消防设备（如消防泵、喷淋泵、风机等），一只模块可控制一台大型消防设备的启、停控制；

插拔式结构，可像安装探测器一样先将底座安装在墙上，布线后工程调试前再将切换模块插入底座。易于施工、维护；

通过无源动合接点或切换AC220V电压作为回答信号。

确认灯动作灯—红色，回答灯—绿色；动作时，动作灯常亮、回答灯常亮。

IO输出口可接继电器，继电器接点负载AC250V/3A、DC30V/7A启动为一组常开/常闭触点、停止为一组常开触点。

审核编辑 黄宇