内存映射技术-MMIO

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于 2023-07-11 16:59:01 首次发布

MMIO

MMIO(Memory mapping I/O)即内存映射I/O，它是PCI规范的一部分，I/O设备被放置在内存空间而不是I/O空间。从处理器的角度看，内存映射I/O后系统设备访问起来和内存一样。这样访问AGP/PCI-E显卡上的帧缓存，BIOS，PCI设备就可以使用读写内存一样的汇编指令完成，简化了程序设计的难度和接口的复杂性。
MMIO就是通过将外围设备映射到内存空间，便于CPU的访问。
I/O作为CPU和外设交流的一个渠道，主要分为两种，一种是Port I/O，一种是MMIO(Memory mapping I/O)。

PCIe总线中有两种MMIO：P-MMIO和NP-MMIO。P-MMIO，即可预取的MMIO（Prefetchable MMIO）；NP-MMIO，即不可预取的MMIO（Non-Prefetchable MMIO）。其中P-MMIO读取数据并不会改变数据的值。

Port IO

端口映射I/O(port-mapped I/O), CPU使用专门的I/O指令对设备进行访问, 并把设备的地址称作端口号. 在执行其中的一条指令时，CPU使用地址总线选择所请求的I/O端口，使用数据总线在CPU寄存器和端口之间传送数据。

主要目的是提供对I/O编程的统一方法，但又不牺牲性能。为了达到这个目的，每个设备的I/O 端口都被组织成一组专用寄存器。CPU把要发给设备的命令写入控制寄存器（control register），并从状态寄存器（status register）中读出表示设备内部状态的值。CPU还可以通过读取输入寄存器（input register）的内容从设备取得数据，也可以通过向输出寄存器（output register）中写入字节而把数据输出到设备。