computer organization and design
1.基于X86系统的IO访问,OS提供了统一抽象的访问机制,程序员
是无法直接访问IO的。
IO的特点在于复杂多样性,体现在不同应用对dependant(可靠性)
latency,throughput要求的多样性。程序对IO的访问抽象为OS以命令的方式
访问IO,有两种方式寻址IO,一个是memory-mapped的IO;一种是IO指令。
同时IO和CPU交互的方式有两种,一种是poling;一种interruption
2. IO和存储器(内存)之间大数据量访问用DMA。
DMA会面临系统中两个问题:一个是虚拟地址问题,DMA是支持虚拟地址还是物理地址?
支持虚拟地址,需要DMA包含虚拟地址到物理地址的映射机制;支持物理地址,当虚拟地址跨越page边界时,对DMA的物理地址来说可能是不连续的。
另一个是cache一致性问题,当DMA访问的内存数据在cache中有备份时,会存在数据一致性问题。
本文探讨了X86系统中操作系统的IO访问机制,包括两种主要的IO寻址方式:memory-mapped IO和IO指令,以及两种CPU与IO设备交互的方法:轮询和中断。此外还讨论了DMA在IO和存储器间大数据量访问的应用,以及由此带来的虚拟地址与物理地址映射和cache一致性问题。
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