<aside> 💡 Terminologies

• ATA → AT Attachment SATA → Serial ATA eSATA → external SATA
• DMI → Direct Media Interface
• PCIe → Peripheral Component Interconnect Express </aside>

1. 输入输出设备

概念很简单，但实际设备很复杂，编写驱动也很复杂

<aside> 💬 I/O设备：计算和物理世界之间的桥梁

CPU视角：一个能与CPU交换数据的接口/控制器

</aside>

交换状态、指令、数据

• “几组约定好功能的线”
  • 通过握手信号从线上读出/写入数据
• 每一组线有自己的地址
  • CPU 可以直接使用指令 (in/out/MMIO) 和设备交换数据
  • (CPU 完全不管设备具体是如何实现的)

<aside> 💬 Universal asynchronous receiver-transmitter, UART, 串口

</aside>

2. 总线、中断控制器和 DMA

2.1 总线：一个特殊的 I/O 设备

提供设备的注册和地址到设备的转发

• 把收到的地址 (总线地址) 和数据转发到相应的设备上
• 例子: port I/O 的端口就是总线上的地址
  • IBM PC 的 CPU 其实只看到这一个 I/O 设备

这样 CPU 只需要直连一个总线就行了

• 今天 PCI 总线肩负了这个任务
  • 总线可以桥接其他总线 (例如 PCI → USB)
• lspci -tv 和 lsusb -tv: 查看系统中总线上的设备
  • 概念简单，实际非常复杂……

2.2 中断控制器