寄存器編址

分析這幾個容易混淆的概念.

        引用一段資料: 幾乎每一種外設都是通過讀寫裝置上的寄存器來進行操作的。外設寄存器也稱為“i/o端口”，通常包括：控制寄存器、狀态寄存器和資料寄存器三大類，而且一個外設的寄存器通常被連續地編址。

cpu對外設io端口實體位址的編址方式有兩種：一種是i/o映射方式（i/o－mapped），另一種是記憶體映射方式（memory－mapped）。具體采用哪一種則取決于cpu的體系結構。

　　有些體系結構的cpu（如powerpc、m68k等）通常隻實作一個實體位址空間（ram）。在這種情況下，外設i/o端口的實體位址就被映射到cpu的單一實體位址空間中，而成為記憶體的一部分。此時，cpu可以象通路一個記憶體單元那樣通路外設i/o端口，而不需要設立專門的外設i/o指令。這就是所謂的“記憶體映射方式”（memory－mapped）。主要缺點是是存儲器空間變小.

　　而另外一些體系結構的cpu（如x86）則為外設專門實作了一個單獨地位址空間，稱為“i/o位址空間”或者“i/o端口空間”。這是一個與cpu的ram實體位址空間不同的位址空間，所有外設的i/o端口均在這一空間中進行編址。cpu通過設立專門的i/o指令（如x86的in和out指令）來通路這一空間中的位址單元（也即i/o端口）。這就是所謂的“i/o映射方式”（i/o－mapped）。與ram實體位址空間相比，i/o位址空間通常都比較小，如x86 cpu的i/o空間就隻有64kb（0－0xffff）。這是“i/o映射方式”的一個主要缺點。

         在張凡的<微機原理與接口技術>一書中提到的i/o端口的兩種編址方式:(1)i/o與存儲器統一編址(如單片機);(2)單獨編址(x86系統).這和上述的記憶體映射方式,i/o映射方式分别對應.

        我的了解是:寄存器就是i/o端口;而采用記憶體映射方式的i/o是存儲器的一個子集,采用i/o單獨映射方式的i/o是和存儲器平級的存儲空間.

     寄存器統一編址?

在wdm(windows driver model)中對裝置寄存器的通路,有些平台是同一編址的.通過直接通路記憶體的方式通路裝置寄存器.

請老大們解釋一下實作統一編址的詳細原理(象獨立編址分時輸出位址和資料方式等).

回複1  cpu架構決定了編址

一般一套總線的risc，把一段内部位址配置設定給内部寄存器。（一般是高端位址）。是以可以以看起來通路記憶體的方式來通路寄存器。而且，他所有位址不會重合，這麼就叫統一編址。

有2套總線結構的可以分開編址，操作同一位址借由不同指令，比如0位址可以是記憶體也可以是rom.由指令來分别。

回複2  wdm中兩種都支援

io位址空間的編址有兩種方式，io獨立編址和存儲器映像編址。

io獨立編址中，io端口操作有獨立的指令，如x86中的in，out，相應的io總線中有iord， iowr讀寫控制信号。

存儲器映像編址中用存儲器位址對io端口尋址，直接用操作存儲器的指令即可操作io，如mov，ld，st等等，51就是這種編址方式。

但是現在很多進階處理器對存儲器通路作了優化，如緩存，預取等等，而io操作通常要求實時性，比如一個寄存器目前的某個bit是1，必須在1ms後把它置成0，存儲器編址就得花另外的代價解決這個問題，這就是pci總線的記憶體空間分為prefecth和nonprefetch的原因。存儲器編址用c語言比較容易程式設計，比如要給0x80位址寫0x5a，隻需*(（char*)(0x80)) = 0x5a即可，而在io獨立編址中，往往得寫一個函數或者是宏。

x86中有64k的io位址空間，外設接口卡可以使用，在pci總線中這是動态配置設定的，同時還可以使用記憶體空間，這在pci總線中也得到了很好的支援，在裝置枚舉時bios或者windows會動态的配置設定這些io空間和記憶體空間，一個外設到底使用什麼空間這是設計者考慮的事情。

但是對于wdm驅動程式來說，hal.dll導出了一系列的宏，隻要用這些宏操作就可以了，不過一般來說，自己寫驅動時，除了pci驅動，其他的很少使用到。