5.1 I/O 管理概述

5.1.1 I/O 设备

1.设备的分类

按数据交换的单位分类

（1）块设备

（2）字符设备

2.I/O 接口（设备控制器）

位于 CPU 与设备之间

3.I/O 端口

设备控制器中可以被 CPU 直接访问的寄存器。

I/O 端口是指接口中用于暂存信息的寄存器。由于主机和 I/O 设备的工作方式和工作速度有很大差异，I/O 端口就应运而生。

• 数据寄存器
• 控制寄存器
• 状态寄存器

给寄存器编址：

• 独立编址
• 统一编址

5.1.2 I/O 控制方式

外围设备和内存之间的通信方式。

1.程序直接控制方式

CPU 不断检查 I/O 控制器的状态。

2.中断驱动方式

I/O 主动打断 CPU 并请求服务。

3.DMA 方式（I/O 与内存之间直接进行数据交换）

DMA 方式主要用于块设备，磁盘时典型的块设备。

基本单位是数据块。

系统将数据从磁盘读到内存的过程：初始化 DMA 控制器并启动磁盘，从磁盘传输一块数据到内存缓冲区，DMA 控制器发出中断请求，执行“DMA 结束”中断服务程序

5.1.3 I/O 软件层次结构

(2) 设备独立性软件

将物理设备名转化为逻辑设备名。

（3）设备驱动程序

计算数据所在磁盘的柱面号、磁头号、扇区号。

5.1.4 应用程序 I/O 接口

（1）字符设备接口