IO 设备（如 HDD 示例）是否可以在没有 CPU 的情况下工作？

Question

当我异步执行 IO 操作时，我的应用程序线程不会被阻塞。

比如这个操作：

FileStream fs = new FileStream("...", ..., ..., ..., 4096, FileOptions.Asynchronous);
await fs.WriteAsync(bytes, 0, bytes.Length);

我知道，调用者线程将调用具有 OVERLAPPED 结构的 Write API。因此，当线程将 IRP 交给 IO 管理器时，他将被释放以进行其他工作。

但是，我找不到任何描述我需要的设备工作的信息。：

1. 我想知道，当设备在我的异步 IO 操作上工作时，CPU 或某些线程是否与设备一起工作？

2. 可能是某个线程或 CPU 控制设备执行？

3. 或者，设备只需要一个命令，它应该执行并且设备可以在没有 CPU 和线程的情况下执行它？如果有人知道，请描述设备和 CPU 的交互。我想知道，什么时候设备不需要 CPU 和线程，如果那是真的。

谢谢

Answer 1

一旦 CPU 确定必须从存储中检索数据（即不位于操作系统管理的内存缓存中），它就基本上不参与现代硬件从磁盘到内存的数据传输。

它提供有关所需磁盘部分的信息，并指定 RAM 中数据应该去往的地址。 CPU 外部的硬件然后使用直接内存访问 (DMA) 执行读取并将数据放入内存中。当内存可供读取时，底层硬件会向 CPU 发出信号。

在 DMA 出现之前，CPU 通常参与（在某些情况下，100% 被占用）磁盘到内存的数据传输。