北京网站优化服务有限公司,做网站需要画原型图么,建设全网营销型网站,网站建设报道稿1 软件是如何访问硬件的 操作系统作为硬件层的上层#xff0c;是对硬件的管理和抽象。对于操作系统上面的运行库和应用程序来说#xff0c;他们希望看到的是一个统一的硬件访问模式。作为应用程序开发者#xff0c;不希望在开发应用程序的时候直接读写硬件端口、处理硬件中断…1 软件是如何访问硬件的 操作系统作为硬件层的上层是对硬件的管理和抽象。对于操作系统上面的运行库和应用程序来说他们希望看到的是一个统一的硬件访问模式。作为应用程序开发者不希望在开发应用程序的时候直接读写硬件端口、处理硬件中断等这些繁琐的事情。这些繁琐的硬件细节全都交给了操作系统具体的讲是操作系统中的硬件驱动 驱动程序可以看做是操作系统的一部分往往跟操作系统内核一起运行在特权级但又有独立性使得驱动程序很灵活。 硬件是各种各样的操作系统不可能随时更新各种硬件的驱动方法总不能刚出来某个硬件OS开发者就写驱动。所以就需要各种硬件适配设备也就是IO接口。接口就是标准只要硬件生产商按照接口来工作就能实现通用。 硬件在输入输出上可以分为串行和并行对应的接口就是串行接口和并行接口。串行硬件通过串行接口与CPU通信CPU也可以通过串行接口与串行设备进行通信。并行设备类似。
访问外部硬件有两种方式 将某个外设的内存映射到一定范围的地址空间中CPU通过地址总线访问该内存区域时会落到外设的内存中这种映射让CPU访问外设的内存就如同访问主板上的物理内存一样。 比如显卡显卡就是显示器的适配器CPU不直接和显示器交互它只和显卡通信显卡上有片内存叫显存往这片内存上写字节便是往屏幕上打印内容。 外设通过IO接口与CPU通信CPU访问外设就是访问IO接口由IO接口将信息传递给另一端的外设。也就是说CPU从来不知道有这些设备的存在它只知道自己操作的IO接口。 如何访问到IO接口IO接口上有一些寄存器访问IO接口本质上就是访问这些寄存器这些寄存器就是人们常说的端口这些端口是IO接口给提供的接口接口提供接口接口电路有自己的系统看到寄存器中写了什么就做出相应的反应。 在x86平台上共有65536个硬件端口寄存器不同的硬件被分配到了不同的IO端口地址CPU提供了两条专门的指令in 和out 来实现对硬件端口的读和写。 举个例子对IDE电子集成驱动器接口来说有两个通道分别为IDE0和IDE1每个通道上可以连接两个设备分别为Master和Slave一个PC中最多可以有4个IDE设备。假设我们文件位于IDE0的Master硬盘上在PC中IDE0通道的IO端口地址是0x1F0~0x1F7 及0x376~0x377 通过读写这些端口就能与IDE硬盘进行通信。以读取1000号逻辑扇区开始的8个扇区为例 0x1F3~0x1F6 4个字节32位寻址空间的端口地址是用来写入LBA逻辑区块磁盘的逻辑地址用于和实际的物理地址映射转换成盘面、磁道等位置地址的那么1000号逻辑扇区的LBA地址为0x0000003E8 所以我们需要往0x1F3、0x1F4 写入0x00 往0x1F5 写入0x03 往0x1F6 写入0xE8 0x1F2 这个地址用来写入命令所需要读写的扇区数比如读取8个扇区即写入8 0x1F7 这个地址用来写入要执行的操作的命令码对于读取操作来说命令字为0x20 所以指令为 out 0x1F3, 0x00
out 0x1F4, 0x00
out 0x1F5, 0x03
out 0x1F6, 0xE8
out 0x1F2, 0x08
out 0x1F7, 0x20
