輸入輸出設(shè)備I/O設(shè)備總結(jié)

 I/O設(shè)備又叫輸入輸出設(shè)備。

如上圖，對于I/O bus 包含數(shù)據(jù)總線、控制總線、地址總線;

每一個I/O設(shè)備均連接到I/O總線上，與pc進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。所以衍生出I/O接口的概念，逐漸產(chǎn)生了一門技術(shù)“I/O接口技術(shù)”。

I/O接口電路位于cpu和外設(shè)之間(復(fù)雜的外設(shè)需要有一個設(shè)備控制器)，外設(shè)通過I/O接口把信息傳送給微處理器進(jìn)行處理，微處理器將處理完的信息通過I/O接口傳給外設(shè)。

一個典型的I/O接口應(yīng)包含：端口，地址譯碼，總線驅(qū)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(tài)寄存器、數(shù)據(jù)寄存器、控制寄存器。

地址譯碼屬于對I/O總線的地址進(jìn)行譯碼選中I/O端口。

總線驅(qū)動是在I/O端口和I/O總線之間的一個“三態(tài)門”，實(shí)現(xiàn)cpu和I/O接口之間的“浮空”和“聯(lián)通”。

控制邏輯是接收控制端口的信息對接口工作進(jìn)行控制。

(以上黑色文字，屬于教課書定義，可能理解與understanding the Linux kernelⅢ出入，只作為參考)

I/O總線通過總線驅(qū)動(三態(tài))，連接到I/O port，寄存器組，通過I/O接口解讀信號，發(fā)送給設(shè)備控制器進(jìn)行進(jìn)一步解釋，轉(zhuǎn)化為適當(dāng)?shù)碾娦盘?，控制外設(shè)相應(yīng)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(shè)備。例如：圖形接口，網(wǎng)絡(luò)接口(與網(wǎng)卡中的控制器封裝在一起，可以接受和發(fā)送網(wǎng)絡(luò)報文)。

通用的I/O接口，用來連接多個不同的硬件設(shè)備。例如：并口(打印機(jī))，串口(UART)、scsi接口，通用串行總線(USB)。

復(fù)雜的設(shè)備可能需要一個設(shè)備控制器(devicecontroller)來驅(qū)動。控制器的兩個重要的作用參考understanding linux kernelⅢ中的文字。

比較簡單的設(shè)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(jìn)行二次解析和電平的轉(zhuǎn)換，所以不需要設(shè)備控制器。

I/o設(shè)備一般分為字符設(shè)備和塊設(shè)備。