Fix ch8.1 1/2

Author: wyfcyx

source/chapter8/1io-interface.rst

@@ -40,11 +40,11 @@ CPU连接的设备越来越多，需要在CPU与I/O设备之间增加了一层--
 
 **支持中断的设备**
 
-CPU与外设的性能差距在加大，为了不让CPU把时间浪费在等待外设上，即为了解决CPU利用率低的问题，I/O控制器扩展了中断机制（（如Intel推出的8259可编程中断控制器）。CPU发出I/O命令后，无需轮询忙等，可以干其他事情。但外设完成I/O操作后，会通过I/O控制器尝产生外部中断，让CPU来响应这个外部中断。由于CPU无需一直等待外设执行I/O操作，这样就能让CPU和外设并行执行，提高整个系统的执行效率。
+CPU与外设的性能差距在加大，为了不让CPU把时间浪费在等待外设上，即为了解决CPU利用率低的问题，I/O控制器扩展了中断机制（如Intel推出的8259可编程中断控制器）。CPU发出I/O命令后，无需轮询忙等，可以干其他事情。但外设完成I/O操作后，会通过I/O控制器产生外部中断，让CPU来响应这个外部中断。由于CPU无需一直等待外设执行I/O操作，这样就能让CPU和外设并行执行，提高整个系统的执行效率。
 
 .. note::
 
-    中断并非总是比PIO好　
+    **中断并非总是比PIO好**
 
     尽管中断可以做到计算与I/O的重叠，但这仅在慢速设备上有意义。否则，额外的中断处理和上下文切换的代价反而会超过其收益。另外，如果短时间内出现大量的中断，可能会使得系统过载并且引发活锁[MR96]。这种情况下，轮询的方式可以在操作系统自身的调度上提供更多的控制，反而更有效。
 
@@ -56,19 +56,19 @@ CPU与外设的性能差距在加大，为了不让CPU把时间浪费在等待
 I/O传输方式
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- 在上述的I/O设备发展过程可以看到， CPU主要有三种方式可以与外设进行数据传输：Programmed I/O (简称PIO)、Interrupt、Direct Memory Access (简称DMA)。
+在上述的I/O设备发展过程可以看到， CPU主要有三种方式可以与外设进行数据传输：Programmed I/O (简称PIO)、Interrupt、Direct Memory Access (简称DMA)。
 
 Programmed I/O
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-PIO指的CPU通过发出I/O指令的方式来进行数据传输。PIO方式看进一步细分为基于Memory-mapped的PIO（简称MMIO）和Port-mapped的PIO（简称PMIO），MMIO是将I/O设备物理地址映射到内存地址空间，这样CPU就可以通过普通访存指令将数据送到I/O设备在主存上的位置，从而完成数据传输。
+PIO指CPU通过发出I/O指令的方式来进行数据传输。PIO方式可以进一步细分为基于Memory-mapped的PIO（简称MMIO）和Port-mapped的PIO（简称PMIO），MMIO是将I/O设备物理地址映射到内存地址空间，这样CPU就可以通过普通访存指令将数据送到I/O设备在主存上的位置，从而完成数据传输。
 
 对于PMIO，I/O设备有自己独立的地址空间，CPU若要访问I/O设备，则需要使用特殊的I/O指令，如x86处理器中的 ``IN`` 、``OUT`` 指令。CPU直接使用I/O指令就可以访问到对应的设备。
 
 Interrupt based I/O
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-如果采用PIO方式让CPU来获取外设的执行结果，那么这样的I/O软件中有一个CPU读外设相关寄存器的循环，直到CPU收到可继续执行I/O操作的外设信息后，CPU才能进一步做其它事情。如果外设(如串口)性能很慢，CPU处于不必要的忙等的低效状态中。
+如果采用PIO方式让CPU来获取外设的执行结果，那么这样的I/O软件中有一个CPU读外设相关寄存器的循环，直到CPU收到可继续执行I/O操作的外设信息后，CPU才能进一步做其它事情。当外设(如串口)的处理速度远低于CPU的时候，将使CPU处于不必要的忙等的低效状态中。
 
 中断机制的出现，极大地缓解了CPU的负担。CPU可通过PIO方式来通知外设，只要I/O设备有了CPU需要的数据，便会发出中断请求信号。CPU发完通知后，就可以继续执行与I/O设备无关的其它事情。中断控制器会检查I/O设备是否准备好进行传输数据，并发出中断请求信号给CPU。当CPU检测到中断信号，CPU会打断当前执行，并处理I/O传输。
 
@@ -79,7 +79,7 @@ Direct Memory Access
 
  .. note::
 
-    DMA技术工作流程：
+    **DMA技术工作流程**
 
     当CPU想与外设交换一块数据时，它会向DMA控制器发出一条命令。命令内容包括：读或写操作标记，相关的I/O设备的地址，内存的起始地址和长度。然后CPU继续其它工作。DMA控制器收到命令后，会直接从内存中或向内存传送整块数据，这个传输过程不再需要通过CPU进行操作。传送结束后，DMA控制器会通过I/O控制器给CPU发送一个表示DMA操作结束的中断。CPU在收到中断后，知道这次I/O操作完成，可进行后续相关事务的处理。
 
@@ -113,7 +113,7 @@ I/O接口的交互协议
 
 对于一个外设而言，它包含了两部分重要组成部分。第一部分是对外向系统其他部分展现的设备I/O接口（hardware I/O interface），这样操作系统才能通过接口来管理控制外设。所有设备都有自己的特定接口以及典型交互的协议。第二部分是对内的内部结构，包含了设备相关物理实现。由于外在接口的多样性，使得操作系统难以统一管理外设。
 
-如果我们不考虑具体的设备，而是站在一个高度抽象的角度来让软件管理设备，那么我们就不用太关注设备的内部结构，而重点考虑设备的接口如何进行简化。其实一个简化的抽象设备接口需要包括三部分：状态、命令、数据。软件可以读取并查看设备的当前状态，从而根据设备当前状态决定下一步的I/O访问请求；而软件是通过一系列的命令来要求设备完成某个具体的I/O访问请求；在完成一个I/O访问请求中，会设计到将数据传给设备或从设备接收数据。CPU与设备间的I/O接口的交互协议如下所示：
+如果我们不考虑具体的设备，而是站在一个高度抽象的角度来让软件管理设备，那么我们就不用太关注设备的内部结构，而重点考虑设备的接口如何进行简化。其实一个简化的抽象设备接口需要包括三部分：状态、命令、数据。软件可以读取并查看设备的当前状态，从而根据设备当前状态决定下一步的I/O访问请求；而软件是通过一系列的命令来要求设备完成某个具体的I/O访问请求；在完成一个I/O访问请求中，会涉及到将数据传给设备或从设备接收数据。CPU与设备间的I/O接口的交互协议如下所示：
 
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