操作系统--IO设备

Question

如题所述

Answer 1

IO设备是输入输出设备，包括计算机系统中除CPU和内存以外的所有设备和装置。

IO设备是一般是一个外接硬件，其接入到操作系统后，系统会将物理设备资源抽象为逻辑文件资源，使得用户可以用统一、透明的方式访问物理设备和设备上的数据和信息。

从硬件的角度看，IO硬件由物理设备和电子部件两部分组成。物理设备是达成IO硬件功能的物质基础，对操作系统而言更注重的是其电子部件的控制方式。

IO设备通过适配器与主机连接，操作IO设备实际是与IO设备的控制器通信，每个控制器有若干寄存器，而CPU是通过操作这些寄存器来与设备进行通信。

要操作寄存器需要给寄存器分配唯一地址，该地址称为IO端口地址，有两种编址方式：内存映射编址和IO独立编址。
内存映射编址即所有端口的地址空间与内存地址空间统一编址，处理器把设备控制器看作一个存储单元。
IO独立编址则所有端口的地址空间与内存空间相互独立，操作时需要专门的IO指令对I/O端口进行操作。

I/O软件由低到高分别有硬件、中断处理层软件、设备驱动软件、设备独立层软件、用户层软件。
中断处理层软件控制设备与处理器进行数据传送，进程需要IO设备时，向中断发出请求，IO设备响应中断，进行输入输出操作，结束后设备发出中断信号以结束本次服务。
设备驱动软件唯一知道I/O设备的控制器细切以及其它用途部分；

IO设备控制方式有程序控制、中断控制、DMA控制 和 通道控制。