I-O控制器

I/O设备：

• 机械部件
• 电子部件（I/O控制器或称设备控制器）

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

I/O控制器（用于实现对I/O设备的控制）

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，又由I/O控制器来控制设备的机械部件

I/O控制器的功能

1. 接受和识别CPU发出的命令：如CPU发来的read/write命令，I/O控制器中会有相应的控制寄存器来存放命令和参数
2. 向CPU报告设备的状态：I/O控制器中会有相应的状态寄存器，用于记录I/O设备的当前状态，如1表示空闲，0表示忙碌
3. 数据交换：I/O控制器会设置相应的数据寄存器，输出时，数据寄存器用于暂存CPU发来的数据，之后再由控制器传送设备。输入时，数据寄存器用于暂存设备发来的数据，之后CPU从数据寄存器中取走数据
4. 地址识别：类似于内存的地址，为了区分设备控制器中的各个寄存器，也需要给各个寄存器设置一个特定的地址，I/O控制器通过CPU提供的地址来判断CPU要读/写的是哪个寄存器（由I/O逻辑实现）

I/O控制器的组成

注意：

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