明确谁决定内存映射和端口 IO 映射答案

【问题标题】：Clarifying who decides memory mappings and port IO mappings明确谁决定内存映射和端口 IO 映射
【发布时间】：2012-04-02 10:37:11
【问题描述】：

我研究了一些关于端口映射 IO 和内存映射 IO 的知识，并弄清楚了第一个是如何工作的（不是第二个），所以如果你对内存映射 IO 的执行方式有很好的解释（我听说它是关于由操作系统拦截页面错误以将它们重新路由到设备）请告诉我。

无论如何我的问题是：与内部实时时钟 (RTS) 通信使用 I/O 端口映射，您需要在 0x70 端口上使用 outb(byte_selected,0x70) 和类似功能。谁决定了 0x70 端口?我怎样才能弄清楚它们在哪里声明？那么内存映射 IO 呢？谁决定哪些地址与哪些设备相关联？如果我将自己的设备添加到系统中，它的内存将如何映射？

我仍然对操作系统硬件通信有很多困惑..

【问题讨论】：

标签： linux-kernel driver device-driver kernel

【解决方案1】：

内存映射由硬件制造商决定，并固定在总线上。它们无法更改，必须从硬件规范中读取正确的映射。

一些可插拔总线（如 PCI）通过为其设备提供自己的地址空间来工作。他们可以根据 I/O 检测设备的存在及其需求，并在此保留空间内为其分配范围。然后 CPU 可以使用 PCI 寄存器通过自己的空间访问它，或者通过 DMA 更有效地访问它。更多详情请查看此页面：http://tldp.org/LDP/tlk/dd/pci.html

请注意，并非所有设备都使用映射 I/O - 例如，USB 设备不使用内存 I/O，仅通过明确定义的 USB 命令与主机通信。

【讨论】：

请注意，USB 主机控制器通常确实使用内存映射 I/O 来生成这些命令。另请注意：使用outb 的示例是基于端口的I/O，它是不同于内存映射I/O 的特殊x86 功能。这是一个遗留问题，这些映射是完全硬连线的。
好点我忘了提。 int/outb 不使用内存映射，而是自己的 16 位地址空间。除了 x86 上的基本配置外，这是非常遗留的东西，现在不那么使用了。再一次映射是静态决定的，尽管一些非常旧的 ISA 卡（声音冲击器、重力超声...）允许您使用跳线更改它们使用的 I/O 端口（如 IRQ 和 DMA）。 PCI 和它的自动配置使这个无用（而且 PCI 也使用自己的地址空间）。