Как работает аппаратный интерфейс между операционной системой и подключенными устройствами?

Аппаратный интерфейс между операционной системой и подключёнными устройствами работает через контроллеры. habr.com www.geeksforgeeks.org Это специализированные микросхемы, которые выполняют функции контроля и управления. znanierussia.ru

Для каждого устройства есть свой контроллер и драйвер для взаимодействия с операционной системой. habr.com Контроллер работает как интерфейс между устройством и драйвером. habr.com Его основная задача — преобразовать последовательный поток битов в блок байтов и при необходимости выполнить коррекцию ошибок. habr.com

Любое устройство, подключаемое к компьютеру, соединяется с помощью вилки и розетки, а розетка подключается к контроллеру устройства. habr.com

Также для связи между центральным процессором и устройством могут использоваться следующие подходы: habr.com

• Специальная команда ввода/вывода. habr.com При этом используются инструкции CPU, специально разработанные для управления устройствами ввода-вывода. habr.com Эти инструкции позволяют отправлять данные на устройство ввода/вывода или считывать их с него. habr.com
• Ввод/вывод с привязкой к памяти. habr.com Устройство подключается непосредственно к определённым местам основной памяти, чтобы устройство ввода/вывода могло передавать блок данных в/из памяти, не проходя через центральный процессор. habr.com
• Прямой доступ к памяти (DMA). habr.com Процессор предоставляет модулю ввода/вывода полномочия на чтение из памяти или запись в память без его участия. habr.com Модуль DMA сам управляет обменом данными между основной памятью и устройством ввода/вывода. habr.com