,因此我需要知道I/O APIC控制器的控制寄存器的地址,书上说的方法是查主板芯片手册。...这些信息里面就包括了I/O APIC控制寄存器的基地址。 大概的流程是这样的: 首先,根据MultiBoot2协议,我们能从BootLoader那里获取到一份RSDP的拷贝。...I/O APIC的控制寄存器的地址。...再继续查找文档,看到Interrupt Controller Structure的部分内容如下: 其中,I/O APIC的数据结构中,就有我们需要的I/O APIC控制寄存器的物理地址。...成功查询到了I/O APIC控制寄存器的物理地址。 转载请注明来源:https://longjin666.top/?p=1361
程序直接控制方式 cpu干预程度:非常的频繁,IO操作开始前,完成后均需要cpu介入,并且在等待IO完成的过程中cpu需要不断的介入进行轮询检查,实际上是忙轮询,极大的浪费了cpu的资源,本质原因还是...IO设备与cpu速度差异造成的矛盾,其次的原因是没有中断机制,IO设备无法向cpu报告自己的状态 数据流向: 读 IO设备->cpu->内存 写 内存->cpu->IO设备 传输单位: 一个字 缺点...2.由于传输数据的每个字都在IO控制器和存储器之间的传输都会经过cpu,这会导致中断驱动方式任然会消耗较多的cpu时间。...2.数据传送是在DMA控制器控制下完成,而中断驱动方式的数据传送是在cpu的控制下完成的。总结:1.减少中断cpu的次数 2.数据传送的过程交由DMA控制器控制。...通道方式 通道方式进一步降低了cpu对于IO设备的控制,将对于IO控制的权力下放到通道,由通道负责cpu制定的IO任务,当完成数据传送后才向cpu发送中断请求。
对读入的每一个字,CPU需要对外设状态进行循环检查,直到确定该字已经在I/O控制器的数据寄存器中。...一旦数据读入到该I/O控制器的数据寄存器,便通过控制线给CPU发送一个中断信号,表示数据已准备好,然后等待CPU请求该数据。...I/O控制器收到CPU发出的读数据请求后,将数据放到数据总线上,传到CPU的寄存器中。至此,本次I/O操作完成,I/O控制器又可开始下一次I/O操作。 ...当有来自I/O控制器的中断时,CPU保存当前正在运行程序的上下文,转去执行中断处理程序处理该中断。此时,CPU从I/O控制器读一个字的数据传送到寄存器,并存入主存。...为了实现在主机和控制器之间成块数据的直接交换,必须在DMA控制器中设置如下四类寄存器: 1)命令/状态寄存器(CR):用于 接受从CPU发来的I/O命令或有关控制信息,或设备的状态。
fwrite、fread、fopen、fclose、fseek、fflush ---- 文件系统接口 文件系统——一种把数据组织成文件和目录的存储方式,提供了基于文件的存取接口,并通过文件权限控制访问...直接IO,绕过缓存,不会出现write成功数据丢失情况。...注意:直接IO的缺点就是如果访问的数据不在应用程序缓存中,那么每次数据都会直接从磁盘进行加载,这种直接加载会非常慢,通常直接IO跟异步IO结合使用会得到较好的性能。...---- O_SYNC 缓存同步 为了保证磁盘系统与缓冲区内容一致,Linux系统提供了sync,fsync,fdatasync三个函数。...---- Linux文件IO流程图 内核中会有一个线程,不断地将高速页缓冲区中的数据写入到物理磁盘中。
C语言中,我们可以通过函数printf和scanf进行格式化控制,而在C++中仍然包含了前者,但还提供了以下两种格式控制的方法: (1)使用流成员函数进行格式控制; (2)使用预定义操作符进行格式控制...1.流成员函数控制IO格式 流成员函数主要指ios类(流基类)中的成员函数,分别有: (1)设置状态标志流成员函数setf。...操纵符控制IO格式 用ios类中的成员函数来进行IO格式的控制总需要写一条单独的语句,而不能直接嵌入到IO语句中去,显得很不方便。因此C++又提供了一种用操纵符来控制IO的格式。...小数位为6位 1.2345678e+002-----------------------科学计数法表示,小数位为6位 + 128 0200 0XFF 3.自定义操纵符 除了利用系统预定义的操纵符来进行IO...格式的控制外,用户还可以自定义操纵符来合并程序中频繁使用的IO写操作。
今天我们要学习的是基础IO部分,主要涉及内存和外设之间的数据交互。接下来,就让我们共同探讨这部分内容吧,那我们就开始吧!...本文章重点: 复习C文件IO相关操作 认识文件相关系统调用接口 认识文件描述符,理解重定向 对比fd和FILE,理解系统调用和库函数的关系 理解文件系统中inode的概念 认识软硬链接,对比区别 认识动态静态库...文件在哪里——>文件在磁盘——>磁盘属于硬件,由操作系统进行管理——>所有人想访问磁盘都绕不开操作系统——>使用操作系统的接口——>提供文件级别的系统调用接口——>吧冉语言的文件操作接口都可以在Linux...3.read函数 read函数是Linux下的一个系统调用接口,C语言的fread函数的底层就是read。作用为从一个特定的文件流中读取内容。...4.close函数 close函数也是Linux下的一个系统调用接口,C语言的fclose底层就是close。 参数 fd:就是调用open时的返回值,本质是第一个文件描述符。
本文将结合用户态的接口以及内核态的实现剖析文件IO。...Reference: The Linux Programming Interface: Chapter 4/14/15, Kernel/fs 通用接口 通用IO包含open/read/write/close...文件创建标志 - 创建以及后续IO的选项,不可读写。...因为这个原因,写操作并不能实时的进行持久化,需要linux使用journal机制来保证文件系统的崩溃一致性,然而journal机制本身又需要进行flush。...---- Ioctl 非通用的IO操作,通过指定的request值表示操作,后续传递参数的类型通过request的值进行解释。
UDP 协议是无连接方式的协议,它的效率高,速度快,占资源少,但是其传输机制为不可靠传送,必须依靠辅助的算法来完成传输控制。...fdset 从用户态拷贝到内核态,在高并发下是个巨大的性能开销(可优化为不拷贝); 调用 select 阻塞后,用户进程虽然没有轮询,但在内核还是通过遍历的方式来检查 fd 的就绪状态(可通过异步 IO.../linux/posix_types.h: # define __FD_SETSIZE 1024 此外在 Linux 内核中,select 所用到的 FD_SET 是有限的,即内核中有个参数...在 Linux 2.4 内核前主要是 select 和 poll,自 Linux 2.6 内核正式引入 epoll 以来,epoll 已经成为了目前实现高性能网络服务器的必备技术。...以下是一个简单的 Java AIO 示例 import java.io.IOException; import java.net.InetSocketAddress; import java.nio.ByteBuffer
而从步骤3到步骤5中间会涉及到大量 Linux IO 的原理,特别是Page Cache 和 Buffer Cache 等缓存。...Linux IO 缓存体系,stdio和内核缓存的区别,Page Cache和Buffer Cache的区别。 Buffered IO、mmap(2)、Direct IO的区别。...比如寄存器缓存 CPU Cache 的数据,CPU Cache L1~L3层视具体实现彼此缓存或直接缓存内存的数据,而内存往往缓存来自本地磁盘的数据。...所以后面的讨论基本上是讨论 IO 相关的系统调用和文件系统Page Cache的一些机制。 Linux内核中的IO栈 这一小节来看 Linux 内核的 IO 栈的结构。先上一张全貌图[4]: ?...设备层,通过 DMA 与内存直接交互,完成数据和具体设备之间的交互 结合这个图,想想Linux系统编程里用到的Buffered IO、mmap(2)、Direct IO,这些机制怎么和 Linux IO
Linux 中主要有五种IO模式:阻塞IO, 非阻塞IO, IO 多路复用,信号驱动IO和异步IO; 如果从同步非同步,阻塞非阻塞角度来看,又可以分为:同步阻塞IO, 同步非阻塞IO,异步阻塞IO和异步非阻塞...IO; 每种IO模型,都有自己的使用模式,他们对于特定的应用程序都有自己的优点:其简单分布如下图所示 ?...每种IO模型都有自己的使用场景,他们对于特定的应用程序都有自己的优点; 具体可参考:https://blog.csdn.net/tjiyu/article/details/52959418 XXX TO-DO
C语言中,我们可以通过函数printf和scanf进行格式化控制,而在C++中仍然包含了前者,但还提供了以下两种格式控制的方法: (1)使用流成员函数进行格式控制; (2)使用预定义操作符进行格式控制...1.流成员函数控制IO格式 流成员函数主要指ios类(流基类)中的成员函数,分别有: (1)设置状态标志流成员函数setf。...操纵符控制IO格式 用ios类中的成员函数来进行IO格式的控制总需要写一条单独的语句,而不能直接嵌入到IO语句中去,显得很不方便。因此C++又提供了一种用操纵符来控制IO的格式。...格式的控制外,用户还可以自定义操纵符来合并程序中频繁使用的IO写操作。...自定义代码 return s; } 输入流自定义操纵符 istream &操纵符名(istream &s){ 自定义代码 return s; } 返回流对象s很关键,否则操纵符就不能用在流的IO
在一个结构体中定义各连续的寄存器(每个寄存器占四个字节),然后将offset 首地址ioremap,得到的地址传给结构体指针。然后操作寄存器的时候,就操作结构体成员就ok了。
所以最后在内核进程的结构体中,我们应该能够看到PCB的结构体内部,有指向一个对文件属性控制的结构体指针。...不止是这些的C语言中的对于代码的修改,在Linux操作系统上的echo进行重定向,也能够对文件内容进行修改,所以输出重定向一定是文件操作,并且每次重定向写入的方式是先清空,再写入,其实根本上,这个输出重定向也就是按照...open函数的第一种方式代表的通常都是操作一些已经存在的文件,因为如果直接创建的话,在Linux操作系统中,我们不知道,我们创建的文件的权限是什么,所以说有的时候还会让我们创建的文件的权限出现乱码的情况...由于Linux操作系统一切皆文件,所以其中显示器,键盘的外设,也能够存在于sturct file链表中,所以就有了之前的0,1,2。 对于硬件来说的一切皆文件示意图。
Linux Asynchronous I/O Explained (Last updated: 13 Apr 2012) ***********************************...Linux kernel provides only *5* system calls for performing asynchronoes I/O....There are two main libraries in Linux that facilitate AIO, we will refer to them as *libaio* and *librt...Types and constants exported to the user space reside in "/usr/include/linux/aio_abi.h" header file....原文链接:https://www.fsl.cs.sunysb.edu/~vass/linux-aio.txt
对应到Linux的Page Cache上所谓Write Through就是指write(2)操作将数据拷贝到Page Cache后立即和下层进行同步的写操作,完成下层的更新后才返回。...Linux下Buffered IO默认使用的是Write back机制,即文件操作的写只写到Page Cache就返回,之后Page Cache到磁盘的更新操作是异步进行的。...磁盘的性能测试 在具体的机器上跑服务程序,如果涉及大量IO的话,首先要对机器本身的磁盘性能有明确的了解,包括不限于IOPS、IO Depth等等。...一般SSD的IO Depth都在32甚至更高,使用32或者64个线程才能跑满一个SSD磁盘的带宽(同步IO情况下)。 具体的SSD原理不在本文计划内,这里给出一篇详细的参考文章[7]。...写在最后 每天抽出不到半个小时,零零散散地写了一周,这是说是入门都有些谬赞了,只算是对Linux下的IO机制稍微深入的介绍了一点。
#include <sys/stat.h> #include <fcntl.h> #include <unistd.h> #include<assert....
比如寄存器缓存CPU Cache的数据,CPU Cache L1~L3层视具体实现彼此缓存或直接缓存内存的数据,而内存往往缓存来自本地磁盘的数据。...图中描述了Linux下文件操作函数的层级关系和内存缓存层的存在位置。中间的黑色实线是用户态和内核态的分界线。...在Linux下,文件的缓存习惯性的称之为Page Cache,而更低一级的设备的缓存称之为Buffer Cache....综上,既然讨论Linux下的IO操作,自然是跳过stdio库的用户态这一堆东西,直接讨论系统调用层面的概念了。对stdio库的IO层有兴趣的同学可以自行去了解。...所以下篇的讨论基本上是讨论IO相关的系统调用和文件系统Page Cache的一些机制。 (未完待续...)
前言 Linux 文件 IO 操作指的是在 Linux 系统上对文件进行读取和写入的操作。它是通过与文件系统交互来读取和写入文件中的数据。...在 Linux 中,文件被视为一系列字节的有序集合,每个文件都有一个相关联的文件描述符,用于标识该文件的唯一标识符。文件 IO 操作允许程序从文件读取数据或将数据写入文件。...fcntl(fd,F_GETFL); flgs|=O_NONBLOCK fcntl(fd,F_GETFL,flgs); 获取文件状态:F_GETFL 设置文件状态:F_SETFL 文件描述符 PCB进程控制块...与睡眠状态相对的是运行状态,在Linux内核中,处于运行状态的进程分为两种状态: 正在被调度执行。...CPU处于该进程的上下文环境中,程序计数器里保存着该进程的2指令地址,通常寄存器里保存着该进程运算过程的中间结果,正在执行该进程的指令,正在读写该进程的地址空间 就绪状态。
Linux 标准 I/O(Standard I/O)库提供了一组函数,用于进行高级别的文件输入和输出操作。它建立在底层文件 I/O 系统调用之上,为开发者提供了更方便、更高级别的文件处理方式。...以下是一些常用的 Linux 标准 I/O 库函数: 1. 文件指针 标准 I/O 使用 FILE 结构表示文件流,通过文件指针(FILE*)进行操作。...\n"); perror("An error occurred"); return 0; } 以上是 Linux 标准 I/O 库的一些高级特性,包括缓冲机制、输入输出重定向和文件描述符的复制
文件系统 文件描述符 一个进程默认打开三个文件描述符 STDIN_FILENO 0 STDOUT_FILENO 1 STDERR_FILENO 2 新打开文...
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