数据缓冲：由于I/O设备的速率较低，而CPU和内存的速率较高，因此在驱动控制器中设置一个缓冲区。在输出的时候，利用这个缓冲区暂存主机高速传输过来的数据，然后把缓冲区中的数据按照I/O设备的速率传输给I/O设备;输入时，缓冲区使用它暂存从I/O设备发来的数据，并在接收到一批数据后，将缓冲区中的数据高速传输给主机。
错误控制：设备控制器还负责对I/O设备传输的数据进行错误检测。如果在传输过程中出现错误，通常会设置错误检测码并上报给CPU，因此CPU将本次传输的数据作废并进行新的传输。这确保了正确的数据输入。
数据交换：这是指实现CPU与控制器之间、控制器与设备之间的数据交换。对于前者，CPU通过数据总线向控制器并行写入数据，或者从控制器并行读取数据;对于后者，设备向控制器输入数据，或将数据从控制器传输到设备。为此，必须在控制器中设置数据寄存器。
Status描述：识别并报告设备的状态controller应该记录设备的状态，以便CPU知道。例如，只有当设备准备好发送时，CPU才能启动控制器从设备中读取数据。为此，在控制器中应设置一个状态寄存器，它们中的每一个都用来反映设备的某种状态。当CPU读取寄存器的内容时，就可以了解设备的状态。
接收和识别命令：CPU可以向控制器发送各种命令，设备控制器应该能够接收和识别这些命令。为此，控制器中应有相应的控制寄存器，用于存储接收到的命令和参数，并对接收到的命令进行译码。例如，磁盘控制器可以接收CPU发送的Read、Write、Format等15条不同的命令，有些命令还带有参数;相应地，磁盘控制器中有多个寄存器和命令译码器。
地址识别：就像内存中的每个单元都有一个地址一样，系统中的每个设备也有一个地址，设备控制器能够识别它所控制的每个设备的地址。此外，为了让CPU向(或从)寄存器写入(或读取)数据，这些寄存器应该具有一个地址。
