关于os的一些整理：第八篇：输入输出子系统

输入输出子系统

输入输出子系统是os或内核系统中非常核心的模块。和进程管理，内存管理一样重要。

 

通常我们理解的输入和输出指的是通过键盘输入，更高级的就是通过鼠标操作控制的输入方式。输出就是在屏幕控制台的输出，图形界面系统下的窗口显示也是一种高级的输出方式。

 

标准输入输出

标准输入输出相关设备主要包括用于输入的键盘和鼠标以及用于输出的显式屏幕。其中和显式屏幕相关的一个重要外设就是显卡，显式屏幕用于显示可视的文字、图像等。和键盘和鼠标相关的一个重要外设就是PS/2控制器。还有一个用于输入输出声音的外设，声卡。

 

除了标准输入输出，还有很多其他的输入输出。

 

其他输入

 

其他输出

如输出写入到文件就是一种很常见的输出方式。在输出写入文件的时候，还会涉及到磁盘操作，文件数据最终是要存到磁盘中的，如硬盘，软盘等，这个磁盘写入操作也是一种底层的输出方式。

 

当然还有很多。

 

当然我们也可以设计成所有的输入输出都抽象成文件的读写方式。

 

输入输出缓冲区

用于对用户输入输出的缓冲。

 

输入缓冲区

 

输出缓冲区

 

 

输入输出子系统的工作状态

这里主要针对的是输入的，当调用了IO需要用户输入的时候，将阻塞等待用户输入完成之后才能继续往下运行。

 

如调用scanf函数后，会等待用户输入。

 

控制台下提示用户输入

 

另一种就是在编辑文档的时候，在编辑状态下接受用户输入去编辑文档。

 

可输入和不可输入状态

 

输入输出相关状态

这里主要描述输入输出时相关设备外设，设备抽象，输入输出抽象的读写状态以及输入输出相关进程的状态。对于底层硬件外设，输入输出时的状态涉及到很多硬件细节，会比较复杂。在对外设设备进行抽象时，会对这块的细节进行抽象。当然，输入输出抽象也是一种对硬件外设在输入输出时的一种抽象。

 

正在读

 

正在写

 

挂起

这个是输入输出进程的一个状态。

 

IO

 

标准输入输出

 

Input

 

Output

 

主要用于键盘，鼠标的输入和显卡，屏幕的输出。

键盘读写

 

鼠标读写

 

显卡读写

 

磁盘读写

包括软盘和硬盘，以及其他存储设备的读写，如移动硬盘，u盘等。

 

软盘读写

 

硬盘读写

 

 

文件读写

 

Read

 

Write

 

USB读写

 

IO抽象

操作系统层面，所有IO都抽象成一个对设备的IO操作。应用层面，所有设备都抽象为一个文件，所有IO都抽象成一个对文件的IO操作。

网卡读写

 

 

网络IO 

 

管道读写

 

 

输入输出子系统在os或者内核中的位置

 

 

 

如果提供抽象文件操作的方式，按照文件io操作方式进行读写，否则，调用相关驱动接口进行读写操作。如果没有提供相关驱动，调用外设相关接口或抽象设备接口完成读写操作。