"第七周课件：IO方式与内核空间IO软件1详解及示例演示"

本周我们学习了关于IO方式和内核空间IO软件的知识。在CPU处于开中断状态时，当一条指令执行完毕后，至少要有一个未被屏蔽的中断请求才能触发中断。通过关中断（“中断允许位” 清0）使CPU处于“禁止中断”状态，以防止中断发生。在IO操作中，主要有三种基本方式，包括程序直接控制方式、I/O Interrupt中断I/O方式和Direct Memory Access DMA方式。 程序直接控制方式是最简单的IO方式，包括无条件传送和条件传送。无条件传送是对简单外设定时进行数据传送，而条件传送则是CPU主动查询外设状态，也称为程序查询或轮询方式。这种方式简单直接，但CPU需要不断查询外设状态，效率较低。 中断I/O方式是几乎所有系统都支持的IO方式，当一个I/O设备需要CPU干预时，会通过中断请求通知CPU。CPU会中止当前程序的执行，调出操作系统中的中断处理程序来执行，处理结束后再返回到被中止的程序继续执行。这种方式能够提高系统的并发性和响应速度。 DMA方式则是用于高速外设如磁盘等设备的数据传输，需要专门的DMA控制器，它能够直接控制总线完成数据传送，而无需CPU参与数据传输过程，提高了数据传输的效率。 以hello程序为例，说明通过不同的IO方式实现对外设的操作。在程序直接控制方式下，CPU需要不断查询外设状态来确定何时可以进行数据传输，效率较低；而在中断I/O方式下，当外设需要CPU干预时，会通过中断请求通知CPU，CPU会中止当前程序的执行，调出中断处理程序来处理外设的请求，提高了系统的并发性和响应速度；而在DMA方式下，数据传输过程无需CPU参与，提高了数据传输的效率，特别适用于对高速外设的数据传输操作。 总的来说，在IO操作中，选择合适的IO方式可以提高系统的效率和响应速度，不同的IO方式适用于不同的应用场景，我们需要根据实际需求选取最合适的方式来进行IO操作，以提高系统的性能和稳定性。