键盘敲入A字母时，操作系统期间发生了什么

先引知识

键盘可以说是我们最常使用的输入硬件设备了，但身为程序员的你，你知道「键盘敲入A 字母时，操作系统期间发生了什么吗」？

那要想知道这个发生的过程，我们得 先了解了解「操作系统是如何管理多种多样的的输入输出设备」 的，等了解完这个后，我们再来看看这个问题，你就会发现问题已经被迎刃而解了。

硬件架构图、三条总线

（现在我默认你看完了该笔记文件所在文件夹的其他笔记，我们再回来看这这问题）

看完前面的内容，相信你对输入输出设备的管理有了一定的认识，那接下来就从操作系统的角度回答开头的问题「键盘敲入字母时，操作系统期间发生了什么？」

我们先来看看 CPU 的硬件架构图：


CPU 里面的内存接口，直接和系统总线通信，然后系统总线再接入一个 I/O 桥接器，这个 I/O 桥接器，另一边接入了内存总线，使得 CPU 和内存通信。再另一边，又接入了一个 I/O 总线，用来连接 I/O 设备，比如键盘、显示器等。

完整工作流程

1. 键盘控制器工作，并通过中断信号 Call CPU

   1. 那当用户输入了键盘字符，键盘控制器 就会产生扫描码数据，并将其缓冲在键盘控制器的寄存器中
   2. 紧接着键盘控制器通过总线给 CPU 发送 中断请求

2. CPU调用中断处理程序

   • CPU 收到中断请求后，操作系统会 保存被中断进程的 CPU 上下文，然后调用键盘的 中断处理程序。
   • 其中中断处理程序的工作：（键盘的中断处理程序是在键盘驱动程序初始化时注册的）
     1. 从键盘控制器的寄存器的缓冲区读取扫描码，再根据扫描码找到用户在键盘输入的字符；
     2. 如果输入的字符是显示字符，那就会把扫描码翻译成对应显示字符的 ASCII 码。比如用户在键盘输入的是字母 A，是显示字符，于是就会把扫描码翻译成 A 字符的 ASCII 码。
     3. 得到了显示字符的 ASCII 码后，就会把 ASCII 码放到「读缓冲区队列」，接下来就是要把显示字符显示屏幕了

3. 显示设备驱动定时工作

   1. 显示设备的驱动程序会定时从「读缓冲区队列」读取数据放到「写缓冲区队列」
   2. 最后把「写缓冲区队列」的数据一个一个写入到显示设备的控制器的寄存器中的数据缓冲区，最后将这些数据显示在屏幕里。

4. 恢复

   • 显示出结果后，恢复被中断进程的上下文

     （这里没解释清楚，而且感觉有问题。CPU将ASCII放到读缓冲队列的时候，中断程序处理完后就可以开始恢复了吧，而不是这里说的 “显示出结果” 后。而且这里说显示设备的调用是定时工作……）