Linux有一个函数调用跟踪器。我建议您跟踪IO请求。
警告：以下内容是我写的，没有真正知道具体细节。
基本上，您需要使用PCI API与磁盘设备进行对话以设置直接内存访问，因为您不想一次读取一个字节的磁盘块（或以太网帧）。因此，您告诉硬件，内存的某些区域（从地址X开始，长度为N字节）是DMA区域。您还可以设置内存缓存，以了解RAM区域中的数据可以更改而无需CPU写入，因此即使您是单处理器，它也是易失的。
假设硬件一次仅支持一个DMA事务。然后，您发送诸如“读取512字节的扇区号X（即字节X << 9到磁盘的（（X + 1）<< 9）-1）字节）并将其放入DMA区域的命令。完成后，触发中断”。磁盘控制器完成其工作（它具有ARM CPU和所有功能），通过PCI与北桥集线器进行通信，并通过它与RAM进行通信，从而绕过CPU。写入完成（或出现错误）后，将触发中断。发生这种情况时，您需要等待（嗯，内核在进程睡眠时会运行其他进程）。数百万个CPU周期（10ms是2Ghz芯片的永恒时间）之后，将触发中断。通知操作系统读取已完成。操作系统可以在RAM中看到数据。然后，它可以将其复制到用户进程内存中，也可以将其复制到共享页中，并且用户进程可以从那里读取它。恢复用户进程（好吧，将其置于准备运行队列中，并在调度程序感到满意时最终运行）。
通过将数据复制到DMA空间并传输“将数据从DMA区域写入磁盘上的扇区号X，并在完成后触发中断”命令来进行写入工作。然后，磁盘在完成写入操作或从RAM读取数据后可能会触发中断，在这种情况下，fsync不能真正起作用，并且电源故障会损坏数据库和文件系统。
OS块高速缓存可在整个4KB内存页面上工作，因此一次读取8个扇区，但是想法是相同的。新磁盘具有适用于4KB扇区的本机API ，但想法是相同的。USB与PCI不同，但是想法是相同的。各种高性能硬件具有用于加速所有这些的聪明的API，同时具有多个正在运行的事务以及对其订购的各种控制。
卸载TCP / IP的网络接口可能在数据包周围有一个API，而不是以太网帧，因为NIC可以理解TCP / IP标头。
真正是网络设备的块设备会将翻译隐藏在某个地方（部分包含在硬件中，部分包含在固件中，部分包含在软件中）。
在Linux中，对于我的硬件，我认为它是这样的：
加载模块sata_piix时，它会告诉操作系统其支持的设备的PCI设备ID以及操作系统应使用的回调，所有这些都在结构中进行了描述。通用OS PCI拓扑代码发现ID为8086：27c0的设备（ICH7），并在驱动程序表中找到该设备，因此OS决定这是该硬件的正确驱动程序。在该表中，驱动程序将发现它以后应将该设备视为ICH6 SATA设备。由于驱动程序说它支持设备，因此OS 向驱动程序注册了设备。
从那里分配并准备设备的控制区域。DMA 已建立。启用了PCI总线 主控功能（这允许控制器自行启动向RAM的PCI数据传输（当数据准备就绪时），而不是等待CPU启动传输）。设置了中断处理程序。
该代码是通用代码，按时间顺序支持多代硬件：
因此很难阅读。跟踪将使其变得更加容易。