I/O設備又叫輸入輸出設備。
如上圖,對于I/O bus 包含數據總線、控制總線、地址總線;
每一個I/O設備均連接到I/O總線上,與pc進行數據傳輸。所以衍生出I/O接口的概念,逐漸產生了一門技術“I/O接口技術”。
I/O接口電路位于cpu和外設之間(復雜的外設需要有一個設備控制器),外設通過I/O接口把信息傳送給微處理器進行處理,微處理器將處理完的信息通過I/O接口傳給外設。
一個典型的I/O接口應包含:端口,地址譯碼,總線驅動,控制邏輯。
I/O端口屬于cpu可以直接訪問的寄存器,包括狀態寄存器、數據寄存器、控制寄存器。
地址譯碼屬于對I/O總線的地址進行譯碼選中I/O端口。
總線驅動是在I/O端口和I/O總線之間的一個“三態門”,實現cpu和I/O接口之間的“浮空”和“聯通”。
控制邏輯是接收控制端口的信息對接口工作進行控制。
(以上黑色文字,屬于教課書定義,可能理解與understanding the Linux kernel出入,只作為參考)
I/O總線通過總線驅動(三態),連接到I/O port,寄存器組,通過I/O接口解讀信號,發送給設備控制器進行進一步解釋,轉化為適當的電信號,控制外設相應的的操作。
反向操作原理相同。
I/O接口(I/O interface)分為專用的接口和通用的接口。
專用I/O接口:專門用于一個特定的硬件設備。例如:圖形接口,網絡接口(與網卡中的控制器封裝在一起,可以接受和發送網絡報文)。
通用的I/O接口,用來連接多個不同的硬件設備。例如:并口(打印機),串口(UART)、scsi接口,通用串行總線(USB)。
復雜的設備可能需要一個設備控制器(devicecontroller)來驅動??刂破鞯膬蓚€重要的作用參考understanding linux kernel中的文字。
比較簡單的設備,如中斷控制器,定時器等不需要對I/O接口的高級指令進行二次解析和電平的轉換,所以不需要設備控制器。
I/o設備一般分為字符設備和塊設備。
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