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      一、i/o端口

      端口（port）是接口電路中能被cpu直接訪問的寄存器的地址。幾乎每一種外設都是通過讀寫設備上的寄存器來進行的。cpu通過這些地址即端口向接口電路中的寄存器發送命令，讀取狀態和傳送數據。外設寄存器也稱為“i/o端口”，通常包括：控制寄存器、狀態寄存器和數據寄存器三大類，而且一個外設的寄存器通常被連續地編址。

      二、io內存

      例如，在pc上可以插上一塊圖形卡，有2mb的存儲空間，甚至可能還帶有rom,其中裝有可執行代碼。

      三、io端口和io內存的區分及聯系http://saiertong.51dzw.com

      這兩者如何區分就涉及到硬件知識，x86體系中，具有兩個地址空間：io空間和內存空間，而risc指令系統的cpu（如arm、powerpc等）通常只實現一個物理地址空間，即內存空間。

      內存空間：內存地址尋址范圍，32位操作系統內存空間為2的32次冪，即4g。

      io空間：x86特有的一個空間，與內存空間彼此獨立的地址空間，32位x86有64k的io空間。

      io端口：當寄存器或內存位于io空間時，稱為io端口。一般寄存器也俗稱i/o端口,或者說i/o ports,這個i/o端口可以被映射在memory space,也可以被映射在i/o space。

      io內存：當寄存器或內存位于內存空間時，稱為io內存。

      四、外設io端口物理地址的編址方式

      cpu對外設io端口物理地址的編址方式有兩種：一種是i/o映射方式（i/o－mapped），另一種是內存映射方式（memory－mapped）。而具體采用哪一種則取決于cpu的體系結構。

      1、統一編址

      risc指令系統的cpu（如，powerpc、m68k、arm等）通常只實現一個物理地址空間（ram）。在這種情況下，外設i/o端口的物理地址就被映射到cpu的單一物理地址空間中，而成為內存的一部分。此時，cpu可以象訪問一個內存單元那樣訪問外設i/o端口，而不需要設立專門的外設i/o指令。 http://saiertong.51dzw.com

      統一編址也稱為“i/o內存”方式，外設寄存器位于“內存空間”（很多外設有自己的內存、緩沖區，外設的寄存器和內存統稱“i/o空間”）。

      2、獨立編址

      而另外一些體系結構的cpu（典型地如x86）則為外設專門實現了一個單獨地地址空間，稱為“i/o地址空間”或者“i/o端口空間”。這是一個與cpu地ram物理地址空間不同的地址空間，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）來訪問這一空間中的地址單元（也即i/o端口）。與ram物理地址空間相比，i/o地址空間通常都比較小，如x86 cpu的i/o空間就只有64kb（0－0xffff）。這是“i/o映射方式”的一個主要缺點。

      獨立編址也稱為“i/o端口”方式，外設寄存器位于“i/o（地址）空間”。

      3、優缺點

      獨立編址主要優點是：

      1）i/o端口地址不占用存儲器空間；使用專門的i／o指令對端口進行操作，i/o指令短，執行速度快。

      2）并且由于專門i/o指令與存儲器訪問指令有明顯的區別，使程序中i/o操作和存儲器操作層次清晰，程序的可讀性強。

      3）同時，由于使用專門的i/o指令訪問端口，并且i/o端口地址和存儲器地址是分開的，故i/o端口地址和存儲器地址可以重疊，而不會相互混淆。

      4）譯碼電路比較簡單(因為i/0端口的地址空間一般較小，所用地址線也就較少)。

      其缺點是：只能用專門的i/0指令，訪問端口的方法不如訪問存儲器的方法多。

      統一編址優點：

      1）由于對i/o設備的訪問是使用訪問存儲器的指令，所以指令類型多，功能齊全，這不僅使訪問i/o端口可實現輸入/輸出操作，而且還可對端口內容進行算術邏輯運算，移位等等；

      2）另外，能給端口有較大的編址空間，這對大型控制系統和數據通信系統是很有意義的。

這種方式的缺點是端口占用了存儲器的地址空間，使存儲器容量減小，另外指令長度比專門i/o指令要長，因而執行速度較慢。http://saiertong.51dzw.com

      究竟采用哪一種取決于系統的總體設計。在一個系統中也可以同時使用兩種方式，前提是首先要支持i/o獨立編址。intel的x86微處理器都支持i/o 獨立編址，因為它們的指令系統中都有i/o指令，并設置了可以區分i/o訪問和存儲器訪問的控制信號引腳。而一些微處理器或單片機，為了減少引腳，從而減 少芯片占用面積，不支持i/o獨立編址，只能采用存儲器統一編址。