Система ввода-вывода в компьютерных сетях работает следующим образом: она принимает запрос приложения на ввод-вывод и посылает его физическому устройству, затем принимает ответ от устройства и посылает его приложению. 1

Некоторые компоненты системы ввода-вывода:

• Драйверы устройств. 12 Управляют устройствами, включая их инициализацию, настройку, отправку команд и получение данных. 2 Например, драйвер видеокарты обрабатывает запросы на вывод изображения на монитор. 2
• Очередь запросов. 2 Служит для организации и контроля доступа к ресурсам ввода-вывода. 2 Когда множество процессов или потоков пытаются одновременно обратиться к устройствам, очередь запросов позволяет распределить доступ к ресурсам в соответствии с их порядком поступления. 2
• Диспетчер ввода-вывода. 2 Компонент операционной системы, который управляет и оптимизирует порядок обработки запросов на ввод и вывод данных к устройствам хранения, таким как жёсткие диски. 2

Для связи между центральным процессором и устройством ввода-вывода используются разные подходы: 1

• Специальная команда ввода-вывода. 1 При этом используются инструкции CPU, специально разработанные для управления устройствами ввода-вывода. 1
• Ввод-вывод с привязкой к памяти. 1 Устройство подключается непосредственно к определённым местам основной памяти, чтобы устройство ввода-вывода могло передавать блок данных в/из памяти, не проходя через центральный процессор. 1
• Прямой доступ к памяти (DMA). 1 Процессор предоставляет модулю ввода-вывода полномочия на чтение из памяти или запись в память без его участия. 1 Модуль DMA сам управляет обменом данными между основной памятью и устройством ввода-вывода. 1 Центральный процессор участвует только в начале и конце передачи данных и прерывается только после передачи всего блока. 1
• Ввод-вывод с прерыванием. 1 Контроллер устройства подаёт сигнал прерывания на системную шину, когда ему требуется внимание процессора. 1 Когда процессор получает прерывание, он сохраняет своё текущее состояние и вызывает соответствующий обработчик прерывания. 1 Когда прерывающее устройство обработано, центральный процессор продолжает выполнение своей первоначальной задачи, как если бы он никогда не был прерван. 1