设驱动程序
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设备处理程序通常又称为设备驱动程序，它是 I/O 系统的高层与设备控制器之间的通信程序，其主要任务是接收上层软件发来的抽象 I/O 要求，如 read 或 write 命令，再把它转换为具体要求后，发送给设备控制器，启动设备去执行；反之，它也将由设备控制器发来的信号传送给上层软件。
由于驱动程序与硬件密切相关，故通常应为每一类设备配置一种驱动程序。例如，打印机和显示器需要不同的驱动程序。
驱动程序由设备供应商提供，系统提供统一接口，设备供应商去实现，从而在系统层屏蔽复杂性
1 设备驱动程序的功能
- 接收由与设备无关的软件发来的命令和参数，并将命中的抽象要求转换为与设备相关的低层操作序列。
- 检查用户 I/O 请求的合法性，了解 I/O 设备的工作状态，传递与 I/O 备操作有关的参数，设置设备的工作方式。
- 发出 I/O 命令，如果设备空闲，便立即启动 I/O 设备，完成指定的 I/O 操作；如果设备忙碌，则将请求者的请求块挂在设备队列上等待。
- 及时响应由设备控制器发来的中断请求，并根据其中断类型，调用相应的中断处理程序进行处理。
2 设备驱动程序的处理过程
设备驱动程序的主要任务是启动指定设备，完成上层指定的 I/O 工作。但在启动之前应先完成必要的准备工作，如检测设备状态是否为“忙”等。在完成所有的准备工作后，才向设备控制器发送一条启动命令。
以下是设备驱动程序的处理过程：
- 将抽象要求转换为具体要求。
- 对服务请求进行校验。检查该用户的 I/O 请求是不是该设备能够执行的。
- 检查设备的状态。检查 I/O 设备否处于接收就绪状态。如果是，启动其设备控制器，否则只能等待。
- 传送必要的参数。
- 启动 I/O 设备。
在多道程序系统中，驱动程序一旦发出 I/O 命令，启动了一个 I/O 操作后，驱动程序便把控制返回给 I/O 系统，把自己阻塞起来，直到中断到来时再被唤醒。具体的 I/O 操作是在设备控制器的控制下进行的，因此，在设备忙于传送数据时，处理机又可以去干其它的事情，实现了处理机与 I/O 设备的并行操作。
4 对 I/O 设备的控制方式
对设备的控制，早期是使用轮询的可编程 I/O 方式，后来发展为使用中断的可编程 I/O 方式。随着 DMA 控制器的出现，从以字节为单位，改为以数据块为单位进行转输，大大地改善了块设备的 I/O 性能。I/O 通道的出现，又使对 I/O 操作的组织和数据的传送都能独立进行，而无需 CPU 的干预。
在 I/O 控制方式的整个发展过程中，始终贯穿着这样一条宗旨：即尽量减少主机对 I/O 控制的干预，把主机从繁杂的 I/O 控制事务中解脱出来，以便更多地去完成数据处理任务。
4.1 轮询的可编程 I/O 方式
处理机向控制器发出一条 I/O 指令，需要不断地循环测试 I/O 控制器的状态。
缺陷：CPU 的绝大部分时间都处于等待 I/O 设备完成数据 I/O 的循环测试中，造成对 CPU 的极大浪费。
此方式下 CPU 中无中断机构
4.2 中断的可编程 I/O 方式
CPU 向 I/O 设备的设备控制器发出一条 I/O 命令，立即返回继续执行原来的任务。设备控制器根据命令的要求去控制指定 I/O 设备。例如输入时，一旦 I/O 数据准备完成，控制器便通过控制线向 CPU 发送中断信号，通知 CPU 获取数据。
该方式下，CPU 和 I/O 设备都处于忙碌状态，提高了整个系统的资源利用率及吞吐量。
4.3 DMA 控制器
中断驱动 I/O 是以字节为单位进行 I/O 的。每当完成一个字节的 I/O 时，控制器便要向 CPU 请求一次中断。也就是说，为了从磁盘中读出 1KB 的数据块，需要中断 CPU 1K 次。
DMA（Direct Memory Access）方式的特点：
- 数据传输的基本单位是数据块。
- 所传送的数据是从设备直接送入内存的，或者相反。
- 仅在传送一个或多个数据块的开始和结束时，才需 CPU 干预，整块数据的传送是在控制器的控制下完成的。
4.4 I/O 通道
在 DMA 方式下，CPU 每发出一条 I/O 指令，仅能去读写一个连续的数据块。当需要一次去读写多个数据块时，则必须由 CPU 分别发出多条 I/O 指令及进行多次中断处理才能完成。
I/O 通道方式是 DMA 方式的发展，它可进一步减少 CPU 的干预，即把对一个数据块的读(或写)为单位的干预，减少为对一组数据块的读(或写)及有关的控制和管理为单位的干预。同时，又可实现 CPU、通道和 I/O 设备三者的并行操作，从而更有效地提高整个系统的资源利用率。
控制方式的发展，总结起来就是：无中断 -> 有中断(字节) -> 数据块 -> 多个数据块