作業系統輸入輸出 I/O


計算機的三大主要工作是輸入、輸出和處理。在大多數情況下,最重要的工作是輸入/輸出,而處理只是附帶的。例如,當我們瀏覽網頁或編輯任何檔案時,我們的注意力主要集中在讀取或輸入一些資訊,而不是計算答案。作業系統在計算機輸入/輸出中的基本作用是管理和組織 I/O 操作以及所有 I/O 裝置。

連線到計算機的各種裝置需要進行控制,這是作業系統設計人員的主要關注點。這是因為 I/O 裝置的功能和速度差異很大(例如滑鼠、硬碟和 CD-ROM),因此需要不同的方法來控制它們。這些方法構成了 OS 核心的 I/O 子系統,該子系統將核心的其餘部分與管理 I/O 裝置的複雜性隔離開來。

I/O 硬體

計算機操作許多不同型別的裝置。儲存裝置的常見類別包括磁碟、磁帶、傳輸裝置(如網路介面卡、調變解調器)和人機互動裝置(如螢幕、鍵盤等)。

透過電纜或甚至透過空氣傳輸訊號與計算機作業系統通訊的裝置。透過連線點(也稱為埠)與機器通訊的外圍裝置(例如序列埠)。每當裝置使用一組線或電纜時,這些連線電纜稱為“匯流排”。簡單來說,匯流排是一組線和一個明確定義的協議,該協議描述了一組可以在線上傳送的訊息。

I/O 埠通常包含四個不同的暫存器:

(1) 控制暫存器,(2) 狀態暫存器,(3) 資料輸入暫存器,以及 (4) 資料輸出暫存器。

  • 主機讀取資料輸入暫存器以獲取輸入。

  • 主機寫入資料輸出暫存器以傳送輸出。

  • 狀態暫存器儲存主機可以讀取的位。

  • 主機寫入控制暫存器以啟動命令或更改任何裝置的模式。

  • 資料暫存器的大小通常為 1 到 4 位元組。一些控制器具有 FIFO 晶片,這些晶片儲存多個位元組的輸入或輸出資料,以將控制器的容量擴充套件到資料暫存器的大小之外。

更新於:2019 年 10 月 17 日

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