【概述】
一般而言，大部分的 I/O 软件都放在 OS 内部，但仍有一小部分在用户层中。
主要是分为三部分：
- 系统调用：间接调用 OS 中的 I/O 过程
- 库函数：与用户程序链接在一起
- 假脱机系统：完全运行于内核之外
【系统调用】
为使诸进程能有条不紊的使用 I/O 设备，因此不允许在用户态的应用进程去直接调用运行在核心态的 OS 过程，而应用进程在运行时，又必须取得OS所提供的服务
于是，OS 在用户层中引入了系统调用，应用程序可以通过它，间接调用 OS 中的 I/O 过程，对 I/O 设备进行操作
当应用程序需要咨询某种 I/O 操作时，在应用程序中必须执行相应的系统调用，当 OS 捕获到系统调用命令后，会从用户态转为核心态，执行系统调用。执行完毕后，再返回用户程序
【库函数】
在 C 语言以及 UNIX 系统中，系统调用与各系统调用所使用的库函数几乎一一对应
用户通过调用对应的库函数来使用系统调用，这些库函数与调用程序拼接在一起，被嵌入在运行时装入内存的二进制程序中
【假脱机系统】
概述
假脱机系统（SPOOLing 技术），是指利用程序模拟脱机 I/O 的外围机，来完成设备 I/O 操作，简单来说，就是在引入多道程序后，利用其中一道程序，来模拟脱机输入时的外围控制机的功能
一般进程对独占设备的需求被假脱机模拟到磁盘上，所以实现设备虚拟，多道是前提，还需高速、大容量、可随机存取的外存支持
假脱机系统提高了 I/O 速度，缓和了 CPU 与 I/O 速度不匹配的矛盾，同时将独占设备改造为共享设备，并实现了虚拟设备的功能
组成
假脱机系统是对脱机输入/输出系统的模拟，主要由以下四部分组成：
- 输入井和输出井：在磁盘上开辟两大存储空间，输入井模拟脱机输入的磁盘设备，输出井模拟脱机输出时的磁盘
- 输入缓冲区和输出缓冲区：为缓解速度矛盾，在内存中开辟两大缓冲空间，输入缓冲区暂存输入设备送来的数据，再送给输入井；输出缓冲区暂存输出井送来的数据，再送输出设备
- 输入进程和输出进程：用一进程模拟脱机输入时外围设备控制器的功能，把低速输入设备上的数据传送到高速磁盘上；再用另一进程模拟脱机输出时外围设备控制器的功能，把数据从磁盘上传送到低速输出设备上
- 井管理程序：用于控制作业与磁盘井直接的信息交换。
假脱机系统的使用
打印机是最常使用的输出设备之一，其属于独占设备，但利用假脱机技术可以将其改造为多用户共享的打印设备，从而提高设备利用率
用户进程请求打印输出时，假脱机系统同意为它打印输出，但并不真正立即把打印机分配给用户进程，而只为用户做两件事：
- 由输出进程在输出井中为之请求一个空闲磁盘块区，并将要打印的数据送入其中
- 输出进程再为用户进程申请一张空白的用户请求打印表，并将用户的打印要求填入其中，再将该表挂在请求打印队列上
这样一来，如果打印机空闲，那么输出进程将从请求打印队列的队首取出一张请求打印表，根据表中的要求将要打印的数据，从输出井传送到输出缓冲区，再由打印机进行打印
打印完毕后，输出进程再查看请求打印队列中是否还有等待打印的请求表，如此下去，直至请求打印队列为空,输出进程才将自己阻塞起来，仅当下次再有打印请求时，输出进程才被唤醒
