驱动

IO设备

操作系统内核不直接操作设备：

• 通过调用设备的驱动程序完成对设备的读写
• 驱动程序由硬件厂商实现
• 使用设备时，将驱动程序以内核模块方式加载进内核
• 操作系统声明统一的SPI（Service Program Interface），由硬件厂商实现

可编程IO/DMA

根据数据传输过程是否需要CPU参与，IO分为两类：

1. 可编程IO

   • 操作系统通过读写IO设备寄存器控制设备
   • 分为两种类型：
     • PMIO（Port-Mapped Input/Output）：通过访问IO端口控制设备
     • MMIO（Memory-Mapped Input/Output）：设备寄存器和缓冲区映射到物理内存中

2. DMA（Direct Memory Access）

   • 外设与内存之间交换数据的接口技术
   • 数据传输过程无须CPU控制
   • 数据拷贝和搬运由外设专用处理器完成
   • 操作系统通过驱动程序提前告知外设数据拷贝位置
   • 外设直接访问内存，将数据放到指定位置
   • 完成后发起中断通知CPU