Хотя бывают случаи, когда вполне можно обойтись и программным вводом-выводом, все же для большинства операций ввода-вывода прерывания являются не чем иным, как суровой необходимостью. Они должны быть спрятаны как можно глубже в недрах операционной системы, чтобы о них было известно как можно меньшей части этой системы. Лучший способ их спрятать это заблокировать тот драйвер, который начал операцию ввода-вывода, до тех пор пока не будет завершен ввод-вывод и не будет получено прерывание. Драйвер может заблокировать себя сам, выполнив, к примеру, процедуру down на семафоре, или же процедуру wait на переменной состояния, или процедуру receive на сообщении, или еще что-либо подобное.

Кода происходит прерывание, то все необходимое для его обработки делает процедура — обработчик прерывания. Затем она может разблокировать за­пустивший ее драйвер.

Ключевая концепция разработки программного обеспечения ввода-вывода извест­на как независимость от конкретных устройств. Ее смысл заключается в предо­ставлении возможности создания программ, способных получить доступ к любому устройству ввода-вывода без необходимости предварительного определения устройства- К примеру, программа, считывающая входной файл, должна иметь воз­можность читать его с жесткого диска, компакт-диска, DVD или флэш-накопителя USB без изменения программы под каждое конкретное устройство. То есть любой пользователь должен получить возможность набрать команду типа

sort <input >output

и убедиться, что она работает с входными данными, поступающими с диска любого типа или с клавиатуры, и с выходными данными, отправляемыми на диск любо­го типа или на экран. Решение всех проблем, связанных с разнородностью этих устройств и с тем, что для них требуются существенно отличающиеся друг от друга последовательности команд для чтения или записи, возлагается на операционную систему.

Ранее в этой главе уже рассматривалась работа контроллеров устройств. Было показано, что у каждого контроллера есть ряд регистров устройства, предназначен­ных для отправки ему команд, или ряд регистров устройства, используемых для считывания его состояния, или же есть и те и другие регистры. Число регистров устройства и характер команд очень сильно отличаются в зависимости от конкрет­ного устройства. Например, драйвер мыши должен воспринимать информацию от мыши, сообщающую, насколько далеко она была перемещена и какие кнопки в данный момент были отпущены. В отличие от этого, драйвер диска должен знать все о секторах, дорожках, цилиндрах, головках, перемещениях блока голо­вок, электроприводах, временных показателях стабилизации головки и обо всех остальных механизмах, обеспечивающих нормальную работу диска. Несомненно, эти драйверы будут сильно отличаться друг от друга.