學習操作系統原理最好的方法是自己寫一個簡單的操作系統。
一、外設和I/O接口
前面我們介紹過馮·諾依曼結構包含5部分，其中輸入設備和輸出設備統稱爲外部設備，簡稱外設。常見的外設有鼠標、鍵盤、顯示器、硬盤等。由於外設種類多、差異大、速度慢等原因，導致CPU無法直接與外設溝通。於是在CPU和外設之間產生了“中間人”，這個“中間人”就是I/O接口。如下圖：
CPU與外設的信息交流都是通過I/O接口來間接實現的。比如我們前面向屏幕輸出字符，並不是CPU直接將數據傳遞給屏幕，而是先傳遞給顯卡，顯卡再去操控屏幕。顯卡就是一種I/O接口。後面我們將要學習如何讀寫硬盤，同樣CPU無法直接讀寫硬盤，而是通過“中間人”硬盤控制器來間接實現讀寫硬盤。硬盤控制器也是一種I/O接口。上圖中只舉了顯示器和硬盤兩個例子，實際還有很多，圖中用省略號代表了，後面我們學到哪個再講哪個。
二、I/O端口和端口訪問
我們知道在CPU內部有一些寄存器，而在每個I/O接口上面也都有一些寄存器，通常叫做I/O端口。CPU與I/O接口的交流，主要就是讀寫這些I/O端口，也叫端口訪問。
CPU訪問I/O端口有兩種方式，一種是通過內存地址訪問，另一種是通過端口號來訪問。
1.通過內存地址訪問端口
這種方式就是將一部分內存地址映射到相應的端口上，CPU讀寫這些端口就和讀寫內存的指令是一樣的。
2.通過端口號訪問端口
這種方式是爲每一個端口分配一個唯一的編號，叫端口號，然後通過端口號就可以讀寫這個端口。我們後面主要用這種。
我們需要注意2點：
- 在x86架構中端口號的最大取值範圍是0~65535，也就是2個字節表示的範圍。
- 端口作爲一種寄存器，它的數據寬度有的是8位，也有的是16位。具體是多少位，我們用到的端口都會介紹。
三、端口訪問代碼
1.讀端口代碼
讀端口總共有4種方式，代碼如下：
in al,dx
in ax,dx
in al,立即數
in ax,立即數
以上4行代碼，每一行都表示從指定端口讀取數據到al或ax寄存器中。
這裏需要注意2點：
- 源操作數就是端口號，只能用dx或立即數表示，而且立即數只能在0~255範圍內。
- 目的操作數只能是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.寫端口代碼
寫端口也有4種方式，代碼如下：
out dx,al
out dx,ax
out 立即數,al
out 立即數,ax
以上4行代碼，每一行都表示將al或ax中的數據寫入到指定的端口中。
同樣需要注意2點：
- 目的操作數就是端口號，只能用dx或立即數表示，而且立即數只能在0~255範圍內。
- 源操作數只能是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。
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