自己动手从零写桌面操作系统GrapeOS系列教程——18.外设和IO
学习操作系统原理最好的方法是自己写一个简单的操作系统。
一、外设和I/O接口
前面我们介绍过冯·诺依曼结构包含5部分,其中输入设备和输出设备统称为外部设备,简称外设。常见的外设有鼠标、键盘、显示器、硬盘等。由于外设种类多、差异大、速度慢等原因,导致CPU无法直接与外设沟通。于是在CPU和外设之间产生了“中间人”,这个“中间人”就是I/O接口。如下图:
CPU与外设的信息交流都是通过I/O接口来间接实现的。比如我们前面向屏幕输出字符,并不是CPU直接将数据传递给屏幕,而是先传递给显卡,显卡再去操控屏幕。显卡就是一种I/O接口。后面我们将要学习如何读写硬盘,同样CPU无法直接读写硬盘,而是通过“中间人”硬盘控制器来间接实现读写硬盘。硬盘控制器也是一种I/O接口。上图中只举了显示器和硬盘两个例子,实际还有很多,图中用省略号代表了,后面我们学到哪个再讲哪个。
二、I/O端口和端口访问
我们知道在CPU内部有一些寄存器,而在每个I/O接口上面也都有一些寄存器,通常叫做I/O端口。CPU与I/O接口的交流,主要就是读写这些I/O端口,也叫端口访问。
CPU访问I/O端口有两种方式,一种是通过内存地址访问,另一种是通过端口号来访问。
1.通过内存地址访问端口
这种方式就是将一部分内存地址映射到相应的端口上,CPU读写这些端口就和读写内存的指令是一样的。
2.通过端口号访问端口
这种方式是为每一个端口分配一个唯一的编号,叫端口号,然后通过端口号就可以读写这个端口。我们后面主要用这种。
我们需要注意2点:
- 在x86架构中端口号的最大取值范围是0~65535,也就是2个字节表示的范围。
- 端口作为一种寄存器,它的数据宽度有的是8位,也有的是16位。具体是多少位,我们用到的端口都会介绍。
三、端口访问代码
1.读端口代码
读端口总共有4种方式,代码如下:
in al,dx
in ax,dx
in al,立即数
in ax,立即数
以上4行代码,每一行都表示从指定端口读取数据到al或ax寄存器中。
这里需要注意2点:
- 源操作数就是端口号,只能用dx或立即数表示,而且立即数只能在0~255范围内。
- 目的操作数只能是al或ax,如果端口是8位的就用al,如果端口是16位的就用ax。
2.写端口代码
写端口也有4种方式,代码如下:
out dx,al
out dx,ax
out 立即数,al
out 立即数,ax
以上4行代码,每一行都表示将al或ax中的数据写入到指定的端口中。
同样需要注意2点:
- 目的操作数就是端口号,只能用dx或立即数表示,而且立即数只能在0~255范围内。
- 源操作数只能是al或ax,如果端口是8位的就用al,如果端口是16位的就用ax。
本讲视频版地址:https://www.bilibili.com/video/BV1ig4y1b7cs/
配套的代码与资料在:https://gitee.com/jackchengyujia/grapeos-course
GrapeOS操作系统交流QQ群:643474045
自己动手从零写桌面操作系统GrapeOS系列教程——18.外设和IO的更多相关文章
- 别人写的一个Bootstrap系列教程
http://www.cnblogs.com/lansy/category/659061.html
- 一个人写的操作系统 - Sparrow OS
一个人写的操作系统 - Sparrow OS 自己写一个操作系统,这是在过去的几年里我一直为之努力的目标,现在终于完成了. 缘起 自己动手写操作系统的动机最初来自于学习Linux遇到的困难. 我是一个 ...
- 自制 os 极简教程1:写一个操作系统有多难
为什么叫极简教程呢?听我慢慢说 不知道正在阅读本文的你,是否是因为想自己动手写一个操作系统.我觉得可能每个程序员都有个操作系统梦,或许是想亲自动手写出来一个,或许是想彻底吃透操作系统的知识.不论是为了 ...
- 【操作系统】关于Linux桌面操作系统
以前是Win+Ubuntu+黑苹果,周末想体验一下deepin,于是简单安装了一下,安装过程很简单,这里不再描述.安装之后,第一次打开系统,确实很惊艳,赏心悦目的操作系统. 之前用Ubuntu时候,C ...
- 盘点|2021年最受欢迎Linux桌面操作系统前十名
镜像下载.域名解析.时间同步请点击 阿里云开源镜像站 阿里云开源镜像站利用云服务上的优势,提供快速.稳定的镜像分发服务.和免费的CDN加速服务.更新频率高,基本上一天一更新,对于Centos/Ubun ...
- 手把手教你从零写一个简单的 VUE
本系列是一个教程,下面贴下目录~1.手把手教你从零写一个简单的 VUE2.手把手教你从零写一个简单的 VUE--模板篇 今天给大家带来的是实现一个简单的类似 VUE 一样的前端框架,VUE 框架现在应 ...
- 《一步一步写嵌入式操作系统》读书笔记1—Skyeye介绍、安装和HelloWorld
2013-11-14 最近在看<一步一步写嵌入式操作系统>,感觉此书甚好,许多地方讲得很清楚.可操作性强,计划边读边实践边写笔记,希望能够逐步熟悉嵌入式操作系统底层的东西,最终剪裁出一套实 ...
- Python之美[从菜鸟到高手]--一步一步动手给Python写扩展(异常处理和引用计数)
我们将继续一步一步动手给Python写扩展,通过上一篇我们学习了如何写扩展,本篇将介绍一些高级话题,如异常,引用计数问题等.强烈建议先看上一篇,Python之美[从菜鸟到高手]--一步一步动手给Pyt ...
- Zedboard学习(一):移植Ubuntu桌面操作系统 标签: ubuntu移植zedboardFPGA 2017-07-04 21:53 26人阅读
环境准备: 首先,需要的肯定是Ubuntu操作系统.可以在自己的电脑上安装物理机,也可以是虚拟机下运行的.我的是在Vmware下运行的Ubuntu14.04 32位操作系统. 由于zedboard上的 ...
- 27、从零写UVC驱动之分析数据传输(设置ubuntu通过串口打印,指定打印到文件,ubuntu切换root用户)
A. 设置ubuntu让它从串口0输出printk信息a. 设置vmware添加serial port, 使用文件作为串口(在vmware中设置,文件是保存在windows中)b. 启动ubuntu, ...
随机推荐
- MFC工程调用cJSON.c出现C1853错误的解决办法(老版本C文件加入新的C++项目)
环境 Visual Studio 2017 现象 头文件cJSON.h与源文件cJSON.c添加入工程后,编译出现如下C1853错误. cjson.c : fatal error C1853: &qu ...
- 全局 使用 stylus 变量
首先 安装 啦 npm i stylus stylus-loader -D 之后 使用全局变量 然后在组件中引用改变量 -->没有用! 原因还没有在build/utils.js文件 全局引入 ...
- java mybatisplus+springboot服务器跨域问题
项目本地增删改测试正常,上传到 阿里服 页面出现了 跨域报错问题! 解决方案:添加一个过滤器 package com.rl;import org.springframework.stereotyp ...
- CH32F103C8T6的USB开发(一)
一.背景 项目用到单片机采集模拟量数据,原先使用USB转串口,速度嫌慢,还要转串口芯片,电脑还要安装驱动,现更改为采用USB的HID类来传输. 二.单片机选型 STM32F103的USB接口简单易用, ...
- kafka例子
<dependencies> <dependency> <groupId>org.apache.kafka</groupId> <artifact ...
- Notepad++中文设置
找到问题所在了,作者改了个小代码,在安装目录下打开localization找到chineseSimplified,打开后,在852行那里找到下面这段代码 <MarginsBorderEdge t ...
- react复制文案到剪切板
这里使用别人写好的插件. 1.安装要用到的插件:copy-to-clipboard: 2.导入: import copy from 'copy-to-clipboard'; 3.使用: copy(co ...
- Number(数字)
Python 中的变量不需要声明.每个变量在使用前都必须赋值,变量赋值以后该变量才会被创建. 在 Python 中,变量就是变量,它没有类型,我们所说的"类型"是变量所指的内存中对 ...
- UVA10404
由题意可知,这题和巴什博弈没什么关系了 相似题目:AtCoder Beginner Contest 278 F - Shiritori 预备知识:DP,博弈论的必胜态和必败态 问题的关键是确定\(f_ ...
- copy file from remote server to local
scp -r root@IP:/path/to/file(file path on the server) /path/to/filedestination(local path)