I/O 操作(Input/Output operation)指的是计算机系统中进行输入和输出数据的操作。I/O 操作是计算机系统中非常重要的一部分,涉及到从硬件设备(如磁盘、键盘、鼠标、显示器等)读取数据,以及将数据写入硬件设备中。
底层原理上,计算机的 I/O 操作是通过向硬件设备发送指令,控制设备的状态来实现的。在计算机系统中,I/O 操作是由操作系统负责管理的。当应用程序需要进行 I/O 操作时,它会向操作系统发起 I/O 请求,操作系统会根据请求的类型和设备的特性,选择适当的驱动程序来进行操作。
例如,当用户在键盘上输入字符时,键盘控制器将把该字符发送到计算机中央处理器(CPU)的输入缓冲区中。当操作系统检测到有字符被写入输入缓冲区时,它会从缓冲区中读取该字符,并将其传递给正在等待输入的应用程序。
类似地,当应用程序需要将数据写入磁盘时,它会向操作系统发起 I/O 请求,操作系统会将数据从内存中复制到磁盘缓冲区中,并向磁盘控制器发送指令,控制器将数据写入磁盘的适当位置。当数据写入磁盘后,操作系统会向应用程序返回一个响应,指示写入操作是否成功。
总之,I/O 操作是计算机系统中非常重要的一部分,涉及到从硬件设备读取数据,以及将数据写入硬件设备中。在底层原理上,计算机的 I/O 操作是通过向硬件设备发送指令,控制设备的状态来实现的,而操作系统则负责管理和调度这些操作。