然后一个 CPU 指令从内存中读取一些东西，在 CPU 和 MMU 中有一个特殊的电路，当指令执行时，地址被发送到 MMU，它通过 BUS 通知需要从内存中读取并将信息放入目标寄存器。我还了解到，一些通常对应于 RAM 的地址被映射到一些设备。所以我想有一种方法可以首先告诉我一些设备将映射到哪些地址。然后，我们欺骗处理器尝试从内存地址读取，然后通过某些电路，它最终读取设备。
我在哪里可以找到更好的解释？特别适用于处理 PCI 和更多知名设备的 x86 架构。
【问题讨论】：
标签： memory linux-kernel cpu instructions
没有负责将设备映射到内存的指令1。
一个完整的答案过于宽泛，但我们可以举一两个例子。
首先，说服您自己可以通过简单地告诉设备要收听的地址来配置设备。在硬件层面，这只不过是一种比较。
某些设备具有固定地址。
这些是旧设备，在系统首次发布时出现，并被其他竞争对手克隆，以及后续版本以实现向后兼容性。
可配置设备。
这些设备有跳线/开关来选择要收听的地址范围。用户的任务是避免冲突并适当地配置软件。
Plug and play 设备。
最著名的 PnP 总线是 PCI，但 ISA 和 MCA 也是 PnP 的地方（ISA 是“某种”PnP）。
这些设备与上述设备类似，但可在软件中进行配置，它们所需的资源（IRQ、DMA、MMIO）也是可枚举的，以让固件和操作系统分配它们而不会发生冲突。
现在您想知道如何实现选项 3。答案很简单：使用元地址空间。
以 PCI 为例，地址 0cf8h 和 0cfch2 用于选择设备，设备上的寄存器configuration space，并读取或写入该寄存器。
配置空间中的寄存器可用于变基设备。
假设寄存器10h保存设备监听的地址，那么这段伪代码将设备映射到88888888h
uint32_t* select = MAKE_POINTER(0xCF8);
uint32_t* data = MAKE_POINTER(0xCFC);
*select = MAKE_SELECT(0, 1, 31, 0x10); //Bus 0, Device 1, Function 31, Register 0x10
*data = 0x88888888; //Set reg 0x10 to 0x88888888
如您所见，取消指针会生成对内存位置 0cf8h 和 0cfch 的写入，但这些位置不会被硬件路由到主内存，而是转到 Host-to-PCI 桥控制器将它们转换为感兴趣的设备将获取的 PCI 配置空间访问。
稍后，当访问 88888888h 时，这又不是路由到主内存3，而是路由到配置设备所在的 PCI 总线（通常是 subtractive decoding 的结果）正在听。
1 从某种意义上说，没有特制的 CPU 指令。一切都是执行某些指令的结果，因此从某种意义上说，某些“必须对被映射的设备负责”。对于这个答案的其余部分，我假设您想知道MMIO 的工作原理。
2 仅适用于 IO 地址空间中的 x86，但不要让我们分心。
3 硬件知道内存在哪里结束，如果软件将设备映射到实际存在内存的位置，则后者优先且不会访问该设备。
【讨论】：