简要说明i/o系统的五个层次及其基本功能

I/O系统是计算机组成中非常重要的组成部分，其主要作用是完成计算机与外部设备的数据传输。I/O系统的优秀设计能够增强计算机性能，提高数据传输的效率。本文将从多个角度对I/O系统的五个层次及其基本功能进行分析。

第一层是设备接口层，它是I/O系统的最底层。设备接口层是一组硬件电路，用于将计算机与外部设备进行连接。主要完成的功能是将设备和计算机之间的通信转换成操作系统能够处理的数据格式。例如，在计算机和打印机之间进行通信，需要将计算机传送的指令转换成打印机能够理解的命令。

第二层是设备驱动程序层。设备驱动程序通常由操作系统的内核提供，提供了和设备接口层相同的接口，但是提供了更高级别的抽象。设备驱动程序用于控制外部设备的操作。例如，一个打印机的设备驱动程序可以打印文本和图片，并且指定打印机的内存缓存区。在操作完成后，设备驱动程序会将数据写入缓存区并通知设备接口层将数据发送到计算机。

第三层是设备无关性I/O软件层。该层使用特定的应用程序编程接口（API），以无必须与外部设备通信的方式访问设备。这允许应用程序与任何外部设备通信，即使该应用程序未直接编程与设备通信的软件设置。

第四层是文件系统。文件系统定义了输入和输出文件之间的数据传输方式。文件系统不是直接控制设备，而是通过操作系统内核的开放接口来控制。例如，文件系统控制如何从存储设备上读取和写入文件。在操作完成后，文件系统将通知设备驱动程序将数据传输到设备接口层，并发送数据到打印机。

最后一层是应用软件层，这是用户与I/O系统的交互层。应用软件通过调用API与I/O系统进行通信。例如，文本编辑器和浏览器都属于应用软件层。这些应用程序调用计算机的I/O系统，以便向打印机或其他外部设备输出数据，或从存储数据读取数据。

总之，I/O系统的五个层次是设备接口层，设备驱动程序层，设备中性I/O软件层，文件系统层和应用软件层。这些层次的基本功能是相互关联的，并且通过I/O数据的传递在计算机和外部设备之间进行通信。设计好的I/O系统能大大提高计算机性能和数据传输效率。