文章目录

  • 知识总览思维导图
    • 什么是I/ O设备
    • I/O设备的分类一一按使用特性
    • I/O设备的分类一一按传输速率分类
    • I/O设备的分类一一按信息交换的单位分类
    • 总结思维导图
  • I /O控制器
    • I/O设备的电子部件(I/O控制器)
    • I /O 控制器的组成
    • 内存映像I/O v.s. 寄存器独立编址
    • 总结思维导图

知识总览思维导图


本节属于交互知识点
对比链接

什么是I/ O设备

  • I/O设备就是可以将数据输入到计算机,或者可以接收计算机输出数据的外部设备,属于计算机中硬件部件。

  • UNIX系统将外部设备抽象为一种特殊的文件,用户可以使用与文件操作相同的方式对外部设备进行操作。

  • Write操作:向外部设备写出数据

  • Read操作:从外部设备读入数据

I/O设备的分类一一按使用特性

  • 人机交互类外设:鼠标、键盘打印机等一一用于人机交互
  • 存储设备:移动硬盘、光盘等一一用于数据存储
  • 网络通信设备:调制解调器等一一用于网络通信

I/O设备的分类一一按传输速率分类

  • 低速设备:鼠标、键盘等一一传输速率为每秒几个到几百字节
  • 中速设备:如激光打印机等一一传输速率为每秒数千至上万个字节
  • 高速设备:如磁盘等传输速率为每秒数千字节至千兆字节的设备

I/O设备的分类一一按信息交换的单位分类

  • 块设备:如磁盘等一一数据传输的基本单位是“块"
  • 字符设备:鼠标、键盘等一一数据传输的基本单位是字符

总结思维导图

I /O控制器

  • I /O设备的机械部件主要用来执行具体I /O操作。
  • 如我们看得见摸得着的鼠标/键盘的按钮;显示器的LED屏;移动硬盘的磁臂、磁盘盘面。
  • I/ O设备的电子部件通常是一块插入主板扩充槽的印刷电路板。

I/O设备的电子部件(I/O控制器)

  • CPU无法直接控制I/O设备的机械部件,因此I/O设备还要有一个电子部件作为CPU和I/ O设备机械部件之间的“中介”,用于实现CPU对设备的控制。
  • 这个电子部件就是I / O控制器,又称设备控制器。CPU可控制I/ O控制器,又由I /O控制器来控制设备的机械部件。

I /O 控制器的组成

值得注意的小细节:

  • ①一个I/ O控制器可能会对应多个设备
  • ②数据寄存器、控制寄存器、状态寄存器可能有多个(如:每个控制/状态寄存器对应一个具体的设备),且这些寄存器都要有相应的地址,才能方便CPU操作。有的计算机会让这些寄存器占用内存地址的一部分,称为内存映像I/ O;另一些计算机则采用I/ O专用地址,即寄存器独立编址

内存映像I/O v.s. 寄存器独立编址

总结思维导图

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