下面我们介绍一个 I/O 软件的组成 I/O

软件的设计呢，实际上就是一个分层的设计思想我们把 I/O

软件组织成多个层次每一层呢都执行操作系统，所需要的功能的一个相关的子集

那么这一层往往依赖于更低一层所执行的更原始的功能

通过这种分层呢，可以隐藏底层的功能细节并且呢给高层呢提供相应的服务

所以较低层呢，更多的是考虑硬件的特性而较高层呢，是考虑一些通用的功能

高层不依赖于硬件这样就给用户提供一个友好的、

清晰的、简单的、功能更强的一个接口那这就是 I/O

软件设计的分层的设计思想下面我们针对不同类型的

I/O 设备来介绍一下，它们的 I/O 软件的分层设计思想

首先我们先看一下是普通的一些外部设备那么然后呢，这是一个

网卡，就是通信相关的接口另外呢，就是典型的文件系统

对于普通的外部设备呢，我们可以看到它分成了这么几层第一层呢是逻辑 I/O 层。

它把设备呢当成是一个逻辑的资源来进行处理

并不关心底层的设备的细节而跟细节相关的呢，是在驱动

I/O 这一层来完成的那么它会把请求的操作和数据

被转换成适当的 I/O 控制指令

通过这个指令序列来对设备进行相应的控制之后呢，我们会看到一个调度和控制层

它的主要工作呢，是把各种各样的 I/O 请求呢进行排队

啊，进行相应的调度，以达到一个合理的性能考虑那么我们来看看文件系统

那么文件系统的话，我们知道它有一个目录管理它是把符号文件名通过标识

把它转换成文件的描述符，或者是索引表来访问文件

然后这一层呢，是文件系统的一些逻辑结构，然后用户做的一些打开呀、

关闭呀、这个读写这些操作，还有一些访问管理权限的这样一些考虑，在文件系统这一层

然后就是物理磁盘的组织，啊，物理磁盘的组织呢包括磁道呀、

扇区的结构，还有逻辑访问必须转换成一个物理磁盘地址这样一个过程。

那么这就是针对不同类型的设备，那么我们的 I/O 软件的层次呢是不一样的。

那么我们的 I/O 软件层次呢，通常分成了四层第一层呢是用户级 I/O 软件。

所谓用户级 I/O 软件指的是用户进程在执行输入输出的系统调用

或者是对 I/O 数据进行格式化，或者是为

假脱机，也就是 SPOOLing 的输入输出做准备。

那么这呢都属于这一层所应该完成的工作。

第二层呢，是与设备无关的软件层那么它呢是独立于设备的一些相关工作，比如说设备的命名

设备的保护，还有成块的处理，以及缓冲技术和设备分配都属于设备无关的 I/O 软件层。

那么第三层呢，是设备驱动程序，主要是设置设备的寄存器，检查设备的执行状态

第四层呢，是中断处理程序，主要是完成 I/O

结束后的一些处理工作那么与设备无关的软件又可以分为

这样几个层次，比如说驱动程序的统一接口包括缓冲技术、

对错误的报告对设备的分配与回收，以及提供与设备无关的尺寸、大小。

这都是设备无关层的一些具体工作

那么什么是设备无关性和设备独立性这个概念呢？那么它指的是，用户编写程序的时候可以访问任意的 I/O

设备，无需指定相应的设备那么从用户的角度来看呢，就是指的用户在编制程序的时候，用的是逻辑设备名

由操作系统来完成将逻辑设备到物理设备的一个转换过程，并且实施 I/O 操作

那么从系统的角度呢，它是设计并实现 I/O 软件的时候呢，那么除了直接

I/O软件的组成