操作系统-23-IO管理

前言

• 首先了解一下什么是IO 设备

1. IO 控制器

1. 机械部件

• 执行具体的I/O操作，比如鼠标键盘的按钮，显示器的屏幕，移动硬盘的磁臂

2. 电子部件

• CPU和机械部件的中介，通常是插入主板的电路板
• 又叫I/O控制器，设备控制器

3. IO 控制器的组成

4. IO 控制器两种寄存器编址方式

• 内存映像
• 独立编址

2. IO 控制方式

• 有以下四种IO 控制方式
  • 程序直接控制
  • 中断驱动方式
  • 直接存储器存取DMA 方式
  • 通道控制方式

2.1 程序直接控制

• 流程图如下

2.2 中断驱动方式

• 流程图如下

2.3 DMA 方式

1. DMA 控制器图

2. 流程图如下

2.4 通道处理方式

1. 通道的概念

2. 流程图

2.5 小结对比

3. IO 软件层次

3.1 用户层软件

• 向下提供系统调用

3.2 设备独立性软件

功能

• 提供调用接口(read/write系统调用)
• 设备保护
• 差错处理
• 设备分配与回收
• 数据缓冲区管理
• 建立逻辑设备名到物理设备名的映射关系
• 根据设备类型调用相应的驱动程序

逻辑设备表 LUT

3.3 设备驱动程序

• 设置设备的寄存器
• 检测设备状态

3.4 中断处理程序

• 一次IO 请求的流程

• 中断处理逻辑

参考书籍：《王道考研计算机操作系统》

参考笔记 ： https://blog.csdn.net/weixin_43914604/article/details/104415990