I/O 是输入/输出（Input/Output）的缩写，在计算机科学和信息技术中，指的是计算机系统与外部世界（包括用户、其他计算机系统或外部设备）之间的数据交换过程。I/O 操作涉及到数据的接收和发送，涵盖了计算机系统中的各种输入和输出设备。

输入（Input）

输入指的是将数据从外部源传输到计算机系统的过程。常见的输入设备包括：

键盘：用于输入文本和命令。

鼠标：用于选择和操作计算机界面中的对象。

扫描仪：用于将纸质文档或图像转换为数字格式。

麦克风：用于录制声音。

传感器：用于从物理世界采集数据（如温度传感器、运动传感器）。

输出（Output）

输出指的是将计算机系统中的数据传输到外部设备或用户的过程。常见的输出设备包括：

显示器：用于显示图形和文本信息。

打印机：用于将数字文档打印到纸张上。

扬声器：用于播放音频。

LED 指示灯：用于提供状态指示。

I/O 的关键概念

I/O 设备：

这些是硬件设备，用于输入或输出数据。它们通过各种接口（如 USB、串口、并口、网络接口）与计算机系统连接。

I/O 操作：

同步 I/O：计算机系统在执行 I/O 操作时需要等待设备完成操作，进而继续处理。处理过程可能会受到 I/O 操作延迟的影响。

异步 I/O：计算机系统发起 I/O 操作后，不会等待操作完成，而是继续处理其他任务。I/O 操作的完成会通过事件通知或回调函数告知系统。

I/O 控制器：

这些是硬件或软件组件，负责管理计算机系统与 I/O 设备之间的数据交换。它们可以协调数据传输、处理错误，并确保数据完整性。

缓冲区：

为了提高 I/O 操作的效率，数据通常会被临时存储在缓冲区中，特别是在处理速度不一致的设备之间。这可以帮助平衡数据流并减少等待时间。

驱动程序：

驱动程序是系统软件，用于控制和管理 I/O 设备。它们将操作系统的命令转换为设备能理解的指令，并处理来自设备的响应。

I/O 的作用

用户交互：允许用户与计算机系统进行交互，如输入数据和接收反馈。

数据交换：在计算机系统和外部设备之间传输数据，如文件保存到硬盘、打印文档等。

控制和监控：通过 I/O 操作来控制设备（如打开/关闭设备）和监控设备状态（如读取传感器数据）。