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操作系统IO硬件原理

IO系统

I/O 设备及其接口线路、控制部件、通道和管理软件。

IO设备类型

  1. 根据输入输出特性划分:
    输入型外围设备、输出型外围设备和存储型外围设备
  2. 按照输入输出信息交换的单位划分:
    1. 字符设备:输入型外围设备和输出型外围设备一般为字符设备,它与内存进行信息交换的单位是字节,即一次交换 1 个或多个字节
    2. 块设备:块设备一次与内存交换的一个或几个块的信息,存储型外围设备一般为块设备

IO控制方式

按照 I/O 控制器功能的强弱,以及和 CPU 之间联系方式的不同,可把I/O设备的控制方式分为四类,它们的主要差别在于中央处理器和外围设备并行工作的方式不同,并行工作的程度不同。

询问方式(又称程序直接控制方式)

一个数据输入的流程可参照下图:
1. 假如 CPU 上运行的现行程序需要从 I/O 设备读入一批数据,CPU程序设置交换字节数和数据读入主存的起始地址
2. CPU向 I/O 设备发读指令或查询标志指令,I/O 设备便把状态返回给 CPU
3. 如果 I/O忙或未就绪,则重复上述测试过程,继续进行查询
4. 如果 I/O 设备就绪,数据传送便开始,CPU 从 I/O接口读一个字,再向主存写一个字。如果传送还未结束,再次向设备发出读指令,直到全部数据传输完成再返回现行程序执行

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