linux - 内存映射 i/0 在 linux 中工作

Question

我是操作系统的新手，我不明白它到底是什么意思地址空间的某些部分是为 I/O 保留的？

这是否意味着如果我有 4GB 内存，该地址的某些部分将保留用于 i/o？

如果有read这样的指令后跟那个地址，cpu会认为是i/o吗？

如果有人澄清我的理解，将会有很大帮助。

Answer 1

传统上，一些计算机具有单独的 IO 和内存总线。 Memory总线连接内存，IO总线连接各种外设。

虽然由于各种原因(例如访问速度、制造单独 IO 总线的成本等)，一些外围设备被映射到内存(例如视频卡，快速访问对于快速图形是必需的)。这意味着即使它们不是(或只是部分)类内存设备，它们也连接到内存总线。

例如在微 Controller 上，它们通常有一个公共(public)总线，用于内存和 IO。原因是这些设备的 CPU 引脚有限，不需要很高的速度(如果您有共享 IO/内存总线，性能会受到限制)

回答您的问题:

• "being reserved for IO": 这意味着对于这些内存地址，你应该将IO设备连接到处理器。例如，对于 ATMEL 微 Controller ，前 64 个字节保留用于 IO，您可以使用特殊指令轻松访问这些字节(而不是使用内存读/写指令)。

• 4GB 内存:不要混淆内存的逻辑映射和物理映射。如果是 PC，则有一个翻译设备，您可以对其进行编程以在两者之间进行翻译。这意味着，您的 4GB 物理内存可以映射到逻辑地址空间中的任何位置(比 4GB 大得多)。这意味着，对于那些为 IO 保留的地址空间(例如上面提到的视频卡地址)，内存不会丢失，您可以简单地将其映射到地址空间中的其他位置。

• 如果您在 IO 地址空间上使用内存读/写操作，这会导致读/写外设。 CPU 通常不知道有一个 IO 设备映射到该地址，它只是将请求的地址发送到总线，然后读取值(在这种情况下由外设而不是内存给出)。