当发生磁盘读取或磁盘写入时，数据将流向何处？

我知道磁盘控制器包含一个缓冲区，但我想知道CPU是否直接从该缓冲区读取数据，还是必须先将数据移至内存中的特定位置然后允许其自身读取由CPU？

有谁知道缓冲区被称为什么？DMA如何适合所有这些？

对于磁盘读取，数据流本质上是：

• 在读/写组件位于请求的圆柱体之后，将选择请求的读/写头。
• 在每个扇区，读取扇区ID。如果读取的扇区号与请求的扇区号匹配，则读取扇区数据。
• 扇区数据作为串行位流读取，并转换为字节。
• 扇区的字节存储在扇区缓冲区（通常是控制器中的SRAM）中；该扇区缓冲区不同于“磁盘缓存”。
• 读取完整个扇区后，将使用ECC验证数据，并可能对其进行校正。
• 一旦通过验证，扇区数据便从控制器传输到主机PC。注意：此扇区缓冲区的存在尚不为人所知，并且存在广泛的错误信息，即主机（egATA）接口上的传输速度受R / W头的位速率限制或限制。这完全是错误的，因为这两个数据传输是独立且顺序的操作，而不是并发的。
• 当PC通过ATA接口从磁盘控制器接收数据时，PC可以使用已编程的I / O（CPU反复读取ATA端口的数据寄存器并将其值复制到目标内存）或DMA（DMA控制器是设置将N个字节从ATA端口的数据寄存器复制到内存缓冲区，而无需进一步的CPU干预）。
• 接收数据的PC的内存“缓冲区”可以是应用程序的缓冲区（当使用块I / O系统调用时），或者可以是文件系统控制下的内部系统缓冲区，如果数据来自交换，甚至可以是程序或数据存储器区域（或页面文件）。

写入磁盘的方法类似，除了将数据从PC传输到磁盘控制器，计算ECC，找到请求的扇区，然后将数据从扇区缓冲区写入磁盘。

额外的信用：

阅读“ 散布式 ”传输，该传输使用DMA链接以及存储地址和缓冲区长度的散布式列表。代替一个大的连续内存缓冲区，“分散-聚集”传输允许为磁盘I / O请求聚合使用非连续内存缓冲区。

它进入内核已分配磁盘驱动程序的特定内存区域。我认为它不是专门命名的。该存储区通常配置为环形缓冲区。根据操作系统的不同，可能会第二次将此内存复制到用户空间中以供应用程序使用。

DMA是“直接内存访问”，这意味着硬盘驱动器的控制器可以直接写入到RAM中，而无需CPU的反复询问，如果更多数据（称为轮询-事物的方式用来做）。取而代之的是，当整个缓冲区传输完毕后，控制器便会中断CPU，使其知道现在有可用数据。

如果您对更低的级别感到好奇，则驱动程序会进行ioctl调用。