第12章 IO流及输入输出

io工作原理IO（输入/输出）是指计算机系统与外部设备进行信息交换的过程。

IO的工作原理主要包括以下几个步骤：1. 发送请求：当应用程序需要与外部设备交互时，它会发送一个IO请求给操作系统。

请求中包含了需要进行的IO操作（如读取、写入、打开、关闭等）以及相关的参数（如文件名、文件路径等）。

2. 调度处理：操作系统接收到IO请求后，会将其放入一个IO请求队列中进行调度处理。

调度算法根据一定的策略，如先进先出（FIFO）、优先级等，来确定下一个要处理的请求。

3. 总线传输：一旦某个IO请求被调度出队列，操作系统会将该请求发送给适当的设备控制器。

设备控制器负责控制外部设备的工作，将数据传输到或从外部设备中读取。

4. 缓冲处理：为了提高IO性能，计算机系统通常会使用缓冲区（Buffer）来暂时存储IO数据。

当IO设备读取或写入数据时，数据会首先存储在缓冲区中，然后根据需要进行处理。

5. 中断响应：设备控制器在数据传输完成或发生错误时会发出中断信号。

中断控制器接收到中断信号后，会通知操作系统有新的中断事件发生，并将控制权转交给相应的中断服务程序。

6. 数据交换：当IO设备完成数据传输后，系统会将数据从缓冲区中转移到应用程序的内存空间或文件系统中。

对于输入操作，数据会从设备控制器经过总线传输到缓冲区，然后移动到内存中。

对于输出操作，数据会从内存移动到缓冲区，然后经过总线传输到设备控制器输出到外部设备。

整个IO过程中，操作系统起到了协调和管理的作用，负责为应用程序提供统一的IO接口，调度IO请求，并处理中断事件。

外部设备和设备控制器负责实际的数据传输和处理。

通过这种方式，计算机系统实现了与外部设备的高效交互。

io工作原理
IO（输入/输出）是计算机系统中的一种重要的技术，它负责
将数据传输到计算机的外部设备（输入）或从计算机传输数据到外部设备（输出）。

IO的工作原理可以分为输入和输出两
个步骤。

在输入过程中，计算机通过接口与外部设备连接，如键盘、鼠标或是传感器。

当用户操作这些设备时，设备会向计算机发送相应的信号。

计算机的IO控制器负责接收这些信号，并将其
转换为计算机可读取的二进制数据。

随后，这些数据会被传输到计算机的内存中，供CPU使用。

在输出过程中，计算机的CPU根据需要将数据从内存中读取
出来。

然后，CPU将这些数据传输给IO控制器。

IO控制器再将数据转换为适合外部设备的形式，并发送给相应的外部设备。

外部设备根据接收到的数据进行相应的操作，如显示、打印等。

IO的工作原理主要涉及到计算机的硬件和软件层面。

硬件层
面包括IO接口、IO控制器和外部设备等，这些元件协同工作
以完成输入输出操作。

软件层面则需要通过驱动程序来控制硬件，以实现数据的传输和处理。

总之，IO的工作原理是通过接口、控制器和外部设备等硬件
组件，配合驱动程序来实现计算机与外部设备之间的数据传输。

通过输入和输出过程，计算机可以与用户进行交互，并将数据传输到外部设备或从外部设备中获取数据。

io 原理io 原理指的是 Input/Output 输入输出的工作原理。

在计算机中，io 是指与外部设备进行数据交换的过程。

它是计算机与外部世界沟通的桥梁，负责将计算机内部的数据传输到外部设备，或者将外部设备的数据传输到计算机内部。

io 原理基于计算机系统中的输入子系统和输出子系统。

输入子系统负责接受外部设备的数据，然后传输到计算机内部。

输出子系统则负责将计算机内部的数据传输到外部设备。

输入输出子系统之间的桥梁是 io 设备控制器，它负责控制数据的传输和处理。

io 设备控制器通常由两部分组成：接口电路和控制电路。

接口电路是连接计算机与外部设备之间的物理接口，它负责将计算机内部的数据格式转换成外部设备可接受的格式，并将外部设备传输的数据转换成计算机可接受的格式。

控制电路则负责控制数据的传输和处理，包括数据缓冲、数据传输控制、错误检测和纠正等功能。

在进行io 操作时，计算机会向 io 设备控制器发送指令，告诉它要进行什么样的数据传输操作。

io 设备控制器接收到指令后，会进行相应的数据传输和处理操作。

数据传输可以采用多种方式，包括程序直接控制、中断和 DMA（Direct Memory Access）等方式。

在程序中，io 操作通常是通过操作系统提供的io 接口进行的。

操作系统提供了一组 io 函数，可以方便地进行 io 操作。

通过调用这些函数，程序可以向外部设备发送数据或接收数据，实现输入输出功能。

总之，io 原理是计算机与外部设备进行数据交换的工作原理。

它通过 io 设备控制器连接计算机与外部设备，通过 io 接口和操作系统提供的 io 函数进行数据传输和处理。

io 原理在计算机系统中起到了重要的作用，使得计算机可以与外部世界进行有效的数据交流。

Java⾃学第10期——File类与IO流（输⼊输出流、处理流、转换流、缓冲流、Prope。

1、IO简介IO（输⼊输出）通过java.io包下的类和接⼝来⽀持，包下包括输⼊、输出两种IO流，每种输⼊输出流⼜可分为字符流和字节流两⼤类。

2、File类File类是io包下与平台⽆关的⽂件和⽬录，File能新建、删除、重命名⽂件和⽬录，不能访问⽂件本⾝，后者需要使⽤输⼊输⼊流。

2.1 构造⽅法File类的构造⽅法：File(File parent, String child) 参数：⽗路径，⼦路径根据 parent 抽象路径名和 child 路径名字符串创建⼀个新 File 实例。

File(String pathname)通过将给定路径名字符串转换为抽象路径名来创建⼀个新 File 实例。

File(String parent, String child)根据 parent 路径名字符串和 child 路径名字符串创建⼀个新 File 实例。

File(URI uri)通过将给定的 file: URI 转换为⼀个抽象路径名来创建⼀个新的 File 实例。

2.2 静态⽅法File类静态⽅法：static String pathSeparator()与系统有关的路径分隔符，为了⽅便，它被表⽰为⼀个字符串。

static char pathSeparatorChar()与系统有关的路径分隔符。

static String separator()与系统有关的默认名称分隔符，为了⽅便，它被表⽰为⼀个字符串。

static char separatorChar()与系统有关的默认名称分隔符。

2.3 常⽤⽅法：2.3.1 获取相关public String getAbsolutePath()返回此File的绝对路径名字符串。

public String getPath()将此File转换为路径名字符串。

public String getName()返回由此File表⽰的⽂件或⽬录的名称。

IO（输入输出）控制方式/cpp/html/2631.html2015设备管理的主要任务之一是控制设备和内存或处理机之间的数据传送，外围设备和内存之间的输入/输出控制方式有四种，下面分别介绍。

程序直接控制方式如图5-1(a)所示，计算机从外部设备读取数据到存储器，每次读一个字的数据。

对读入的每个字，CPU需要对外设状态进行循环检查，直到确定该字已经在I/O控制器的数据寄存器中。

在程序直接控制方式中，由于CPU的高速性和I/O设备的低速性，致使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，造成了CPU 资源的极大浪费。

在该方式中，CPU之所以要不断地测试I/O设备的状态，就是因为在CPU中没有釆用中断机构，使I/O设备无法向CPU 报告它已完成了一个字符的输入操作。

程序直接控制方式虽然简单易于实现，但是其缺点也是显而易见的，由于cpu和I/O设备只能串行工作，导致CPU的利用率相当低。

中断驱动方式中断驱动方式的思想是，允许I/O设备主动打断CPU的运行并请求服务，从而“解放”CPU，使得其向I/O控制器发送读命令后可以继续做其他有用的工作。

如图5-1(b)所示，我们从I/O控制器和CPU 两个角度分别来看中断驱动方式的工作过程：从I/O控制器的角度来看，I/O控制器从CPU接收一个读命令，然后从外围设备读数据。

一旦数据读入到该I/O控制器的数据寄存器，便通过控制线给CPU发出一个中断信号，表示数据已准备好，然后等待CPU请求该数据。

I/O控制器收到CPU发出的取数据请求后，将数据放到数据总线上，传到CPU的寄存器中。

至此，本次I/O操作完成，I/O控制器又可幵始下一次I/O操作。

图5-1 I/O控制方式从CPU的角度来看，CPU发出读命令，然后保存当前运行程序的上下文（现场，包括程序计数器及处理机寄存器），转去执行其他程序。

在每个指令周期的末尾，CPU检查中断。

当有来自I/O控制器的中断时，CPU保存当前正在运行程序的上下文，转去执行中断处理程序处理该中断。

1.什么是IOJava中I/O操作主要是指使用Java进行输入，输出操作. Java所有的I/O机制都是基于数据流进行输入输出，这些数据流表示了字符或者字节数据的流动序列。

Java的I/O 流提供了读写数据的标准方法。

任何Java中表示数据源的对象都会提供以数据流的方式读写它的数据的方法。

Java.io是大多数面向数据流的输入/输出类的主要软件包。

此外，Java也对块传输提供支持，在核心库java.nio中采用的便是块IO。

流IO的好处是简单易用，缺点是效率较低。

块IO效率很高，但编程比较复杂。

Java IO模型 :Java的IO模型设计非常优秀，它使用Decorator模式，按功能划分Stream，您可以动态装配这些Stream，以便获得您需要的功能。

例如，您需要一个具有缓冲的文件输入流，则应当组合使用FileInputStream和BufferedInputStream。

2.数据流的基本概念数据流是一串连续不断的数据的集合，就象水管里的水流，在水管的一端一点一点地供水，而在水管的另一端看到的是一股连续不断的水流。

数据写入程序可以是一段、一段地向数据流管道中写入数据，这些数据段会按先后顺序形成一个长的数据流。

对数据读取程序来说，看不到数据流在写入时的分段情况，每次可以读取其中的任意长度的数据，但只能先读取前面的数据后，再读取后面的数据。

不管写入时是将数据分多次写入，还是作为一个整体一次写入，读取时的效果都是完全一样的。

“流是磁盘或其它外围设备中存储的数据的源点或终点。

”在电脑上的数据有三种存储方式，一种是外存，一种是内存，一种是缓存。

比如电脑上的硬盘，磁盘，U盘等都是外存，在电脑上有内存条，缓存是在CPU里面的。

外存的存储量最大，其次是内存，最后是缓存，但是外存的数据的读取最慢，其次是内存，缓存最快。

这里总结从外存读取数据到内存以及将数据从内存写到外存中。

对于内存和外存的理解，我们可以简单的理解为容器，即外存是一个容器，内存又是另外一个容器。

计算机基础知识什么是输入输出（IO）操作计算机基础知识：什么是输入输出（IO）操作计算机是一种用于处理数据的工具，而输入输出（IO）操作是计算机与外部世界进行数据交流的方式。

通过输入，我们可以将外部的数据传递给计算机进行处理，而输出则是将计算机处理后的数据传递给外部环境。

在本文中，我们将探讨输入输出操作的基础知识。

一、输入输出（IO）的概念输入输出是计算机与外部环境进行数据交流的方式。

输入是指将外部数据传递给计算机，供计算机进行处理和分析；输出则是将计算机处理后的数据传递给外部环境，供人们观察和使用。

在计算机系统中，输入输出设备起到了极为重要的作用。

例如，键盘、鼠标和触摸屏等输入设备用于接收用户的命令和数据，显示器、打印机等输出设备则用于向用户展示计算机处理的结果。

二、输入输出的分类1. 人机交互输入输出：这种输入输出方式主要是通过外部设备与人进行交互。

例如，使用键盘输入文字、鼠标点击图标进行操作、触摸屏选择菜单等。

同时，显示器将结果输出给人们观察。

2. 设备驱动程序输入输出：这种输入输出方式是通过设备驱动程序进行的。

计算机通过设备驱动程序与各类外部设备进行通信。

例如，打印机通过打印机驱动程序与计算机通信，将计算机处理的文档输出。

3. 文件输入输出：文件是计算机中存储数据的一种形式，也是计算机与外部世界交流的一种方式。

我们可以将数据存储在文件中，进行读取和写入操作。

三、输入输出的基本操作在计算机基础中，我们了解到输入输出操作的基本函数包括读取和写入。

读取是指从外部获取数据并传递给计算机进行处理；写入则是将计算机处理的结果传递给外部。

读取函数的基本形式如下：input(data)：从外部读取数据，存储在变量data中。

写入函数的基本形式如下：output(data)：将变量data中的数据写入外部设备，供外部环境使用。

四、输入输出的应用输入输出操作在计算机中得到了广泛的应用。

以下是一些常见的输入输出操作应用场景：1. 数据采集：许多科学实验、气象观测等需要收集大量外部数据，通过输入输出操作，这些数据可以传递给计算机进行进一步的分析和处理。

第12章流类库和输入输出【内容提要】流的概念及流类库输入输出的格式控制输入与输出运算符的重载文件操作【重点与难点】12.1 流的概念及流类库12.1.1 流的概念C++中的流是指数据从一个对象传递到另一个对象的操作。

从流中读取数据称为提取操作，向流内添加数据称为插入操作。

流在使用前要建立，使用后要删除。

如果数据的传递是在设备之间进行，这种流就称为I/O流。

C++专门内置了一些供用户使用的类，在这些类中封装了可以实现输入输出操作的函数，这些类统称为I/O流类。

C++流预定义了4个标准流类对象，它们可以直接用来输入输出。

这些标准流类对象都包含在头文件iostream.h中。

istream cin; //与标准输入设备相关联的标准输入流。

ostream cout; //与标准输出设备相关联的标准输出流。

ostream cerr; //与标准错误输出设备相关联的非缓冲方式的标准输出流。

ostream clog; //与标准错误输出设备相关联的缓冲方式的标准输出流。

12.1.2 流类库C++的流类库有两个平行的基类streambuf和ios，其它的流类都是从这两个基类直接或间接派生的。

使用这些流类库时，必须包含相应的头文件。

ios类及其派生类为用户提供了使用流类的接口。

以下给出ios类及其派生类的层次结构图。

iosistreamifstreamistream_withassign iostreamistrstream fstreamostream strstreamofstream sdiostreamostream_withassignostrstream图12.1 ios类的层次关系12.2 输入输出的格式控制C++仍可使用C中的printf()和scanf()进行格式化控制，同时又提供了两种格式化控制的方法，一是使用ios类中的有关格式控制的成员函数，二是使用执行格式化输入/输出的格式控制符。

12.2.1 用ios类的成员函数进行格式控制使用这种方式进行格式控制主要是通过设置及清除格式状态标志、设置域宽、设置填充字符和设置输出精度的操作来完成的。

计算机原理第章输入输出（IO）设备引言输入输出（I/O）设备是计算机系统中的关键组件之一。

它们负责将用户与计算机系统之间的信息转换为计算机能够处理的形式，并将计算机系统的结果传递给用户。

本文将介绍计算机原理中与输入输出设备相关的概念、工作原理以及一些常见的输入输出设备。

输入设备计算机系统的输入设备用于接收用户输入的数据和命令，并将其转换成计算机能够处理的形式。

常见的输入设备包括键盘、鼠标、扫描仪等。

键盘键盘是一种通过按下按键来输入字符和命令的输入设备。

在键盘上，每个按键都与一个特定的字符或命令相关联。

当用户按下键盘上的某个按键时，键盘会发送一个特定的信号给计算机系统，并将对应的字符或命令传送给计算机。

计算机系统根据接收到的字符或命令来执行相应的操作。

鼠标鼠标是一种通过移动鼠标指针来输入数据和命令的输入设备。

鼠标通常由几个按键和一个滚轮组成。

通过移动鼠标指针并按下鼠标按键，用户可以选择、拖动和操作计算机屏幕上的对象。

鼠标通过向计算机系统发送特定的信号来传递鼠标指针的位置和对应的操作。

扫描仪扫描仪是一种用于将纸质文档或照片转换为数字形式的输入设备。

扫描仪通过将光电传感器沿着纸张上的一行一行进行扫描，并将扫描的数据转换为数字形式。

计算机系统可以对这些数字化的数据进行处理和存储。

输出设备计算机系统的输出设备用于将计算机系统的结果传递给用户，并显示或打印出来。

常见的输出设备包括显示器、打印机、音频设备等。

显示器显示器是一种能够将计算机系统的结果以图像形式显示在屏幕上的输出设备。

显示器可以显示文字、图像和视频等内容。

根据技术原理的不同，显示器可以分为CRT显示器、LCD显示器、LED显示器等。

打印机打印机是一种能够将计算机系统的结果以纸质形式输出的输出设备。

打印机通常使用墨水或粉末将图像或文字印刷到纸张上。

根据打印原理的不同，打印机可以分为喷墨打印机、激光打印机等。

音频设备音频设备用于将计算机系统的声音输出给用户。

IO流用法什么是IO流？IO流是Java编程语言提供的一种用于处理输入输出的机制。

IO是Input/Output 的缩写，表示输入和输出。

在Java中，IO流是一种用于读取和写入数据的方式。

IO流被分为输入流和输出流，输入流用于从外部设备（如文件、网络等）读取数据，输出流用于向外部设备写入数据。

IO流的分类Java中的IO流主要分为字节流和字符流两种。

字节流字节流以字节为单位进行读写操作，适用于处理二进制数据或字节流数据。

字节流分为输入字节流和输出字节流。

输入字节流输入字节流用于从外部设备读取数据。

常用的输入字节流有InputStream和FileInputStream。

•InputStream是所有输入字节流的抽象基类，提供了读取字节的基本方法，如read()、read(byte[] b)等。

•FileInputStream是从文件中读取字节的输入流，可以通过FileInputStream 读取文件中的字节数据。

输出字节流输出字节流用于向外部设备写入数据。

常用的输出字节流有OutputStream和FileOutputStream。

•OutputStream是所有输出字节流的抽象基类，提供了写入字节的基本方法，如write(int b)、write(byte[] b)等。

•FileOutputStream是向文件中写入字节的输出流，可以通过FileOutputStream向文件中写入字节数据。

字符流字符流以字符为单位进行读写操作，适用于处理文本数据。

字符流分为输入字符流和输出字符流。

输入字符流输入字符流用于从外部设备读取字符数据。

常用的输入字符流有Reader和FileReader。

•Reader是所有输入字符流的抽象基类，提供了读取字符的基本方法，如read()、read(char[] cbuf)等。

•FileReader是从文件中读取字符的输入流，可以通过FileReader读取文件中的字符数据。