操作系统与控制器打交道，微机和小型机采用单总线模型，实现 CPU 和控制器间的数据传送，中、大型机则采用多总线结构和多通道方式，以提高并行操作程度。

如果没有控制器，复杂操作必须由操作系统来解决，引入控制器后，通过传递简单参数就可进行 I/O 操作，大大简化系统的设计，有利于计算机系统对各类控制器和设备的兼容性。

• 接收和识别 CPU 或通道发来的命令
• 实现数据交换，包括设备和控制器间的数据传输
• 发现和记录设备及自身的状态信息，供 CPU 处理设备地址识别

• 命令寄存器及译码器
• 数据寄存器
• 状态寄存器
• 地址译码器
• 设备控制器与处理机的接口
• 设备控制器与设备的接口
• IO 逻辑