站酷官网首页,泰安关键词优化,ps做网站对齐技巧,wordpress ajax 主题既然都说到IO接口了#xff0c;不知道各位有没有疑问#xff0c;cpu是怎样访问到IO接口呢#xff1f;肯定得有个链路吧#xff1f;什么#xff1f;有隐约听到有同学开玩笑说#xff1a;cpu用无线访问其它设备。哈哈#xff0c;不知道各位听说过没有#xff0c;无线的终…既然都说到IO接口了不知道各位有没有疑问cpu是怎样访问到IO接口呢肯定得有个链路吧什么有隐约听到有同学开玩笑说cpu用无线访问其它设备。哈哈不知道各位听说过没有无线的终端是有线。无论无线设备再如何强大最终在网络的那一头必然是物理设备在支撑。所以不如用个物理链路啦你看主板上密密麻麻的线路就知道为什么有些人称主板为线路板啦。其实这物理链路就是一组电线这条电线用于传送信号故称为信号线。那些想和其它硬件交流的设备就要想办法连接到这条线上。由于这条电线是供大家使用的公共线路属于所有设备共享所以形象的称之为bus公共汽车。也就是大家所说的总线总之总线并不是抽象出来的东西它就是把大家连接到一起的电线。再形象一点说总线就像一条高速公路这公路上有很多出口可以让汽车进出汽车在计算机中就相当于各种硬件设备可以选择连接上总线也可以选择从总线分离。
同一时刻cpu只能和一个IO接口通讯当很多的IO接口同时想和cpu对话时面对众多接口的爱慕cpu会选择和谁单独一叙呢这个工作不应该由cpu来做前面说过啦cpu太忙了还是好钢使在刀刃上吧既然分层能解决问题咱们再加一层这一层的责任是除了仲裁IO接口的竞争还要连接各种内部总线。由于它的使命它的名字就叫做输入输出控制中心ICHI/O control hub也就是南桥芯片。如图 说到了南桥多少还要提一句北桥芯片的作用。图上标上北桥部分其实是散热片在它下面才是北桥。由于南桥和北桥一般是成对出现的至少在支持intel cpu的主板中是这样的话说AMD为了减少cpu同北桥交换数据的成本已经把北桥的工作放到了cpu内部所以支持AMD的板子上未必有北桥芯片。南桥是用于连接pci、pci-express、AGP等低速设备北桥是用于连接高速设备如内存。
好啦说完啦点到为止还得要继续说南桥。cpu通过内部总线连接到南桥芯片中的内部这个内部总线是专用的它只通向位于南桥中的cpu接口。说的好炫其实还是一条电线而已。从名字上可以看出南桥二字中的桥其实对应的是hub这个单词它们都意为“公共、集合”所以不难想像在南桥内部集成了一些IO接口如并口硬盘PATA就是我们平时所说的IDE硬盘串口硬盘SATAUSB、PCI设备电源管理等接口。由于这些接口对微型计算机来说必不可少它们就直接扎根在南桥内部啦。
在南桥内部的接口对微型计算机来说是不可少的除了这些之外那些可有可用的设备难道南桥就不管了吗必须得管这毕竟是它的工作。南桥芯片内部总线示意如图 为了支持这些非必要的设备当然主要是为了方便扩展不易扩展的产品意味着从出生那天就开始走向灭亡南桥提供了专门用于扩展的接口这就是PCI接口。在主板上有很多插槽它们就是预留的pci接口pci设备可以即插即用。由于它们延伸到了南桥外面又像公路一样很多pci设备都可以连接上来所以这条延长的PCI接口便成了PCI总线。结合图3-11和图3-12。看到主板上那些并排的插槽时大家要想到它们其实都“骑”在一条电线上这样理解总线容易些吗
看到一个总线又一个总线的如果感觉烦乱的话说明总线这个词意义不明确也许翻译成“公共线路”最直接。简单的东西通过术语搞得好深奥完全一副不明觉厉的样子。其实大家想想看这么多设备要实现相互通讯不得用电线连接到一起吗只不过大多数情况下连接到这条电线上的设备不止两个总的数量较多所以称之为“总”线。由于用途不同这些电线有了各种各样的名字如地址总线、数据总线、ISA总线等等。总之不要被总线这个词吓到它其实就是电线。
以上都是接口的硬件部分咱们最终是要通过软件方式使用这些硬件下面看看咱们为了驱动这些硬件要做什么。
IO接口在诞生之初就被设计成要通过寄存器的方式同cpu通讯其内部有专用于数据交互的寄存器只不过这里所说的这些寄存器是位于IO接口中为了区别于cpu内部的寄存器IO接口中的寄存器就称为端口这可不是网络应用程序所开的那种端口如网络服务器会启动80端口这是两码事。
IO接口是连接cpu和硬件的桥梁一端是cpu另一端是硬件。端口是IO接口开放给cpu的接口一般的IO接口都有一组端口每个端口都有自己的用途甚至有时一个端口在不同情况下有不同的用途。可见IO接口另一端的硬件相对来说还是很复杂的所以当看到某个IO接口上那么多端口的介绍而烦乱时停止抱怨IO接口已经为咱们极大的简化了操作。
端口也是寄存器寄存器就有数据宽度有8位、16、32位各个设备是不一样的看厂商自己安排了。
如何访问到端口呢外设中的rom既然可以通过内存映射来访问端口也可以确实有些微机系统中是这样做的把一些内存地址做为端口的映射访问这些内存地址就相当于访问了这些端口。还有一些微机系统把端口独立编址把所有端口从0开始编号位于一个IO接口上的所有端口号都是连续的。以后讲解硬盘的时候大家就会看到了。
IA32体系系统中因为用于存储端口号的寄存器是16位的所以最大有65536个端口即0~65535。
要是通过内存映射端口就可以用mov指令来操作。但由于用的是独立编址所以就不能把它当作内存来操作因些cpu提供了专门的指令来干这事in和out。
Intel汇编语言的形式是操作码 目的操作数源操作数。Intel采用这种格式的原因可能是觉得这样表达“目的操作数”“源操作数”更形象如同a6这种形式。
in指令用于从端口中读取数据其一般形式是:
1.in al, dx2.in ax, dx
其中al和ax用来存储从端口获取的数据dx是指端口号。
这是固定用法只要用in指令源操作数端口号必须是dx而目的操作数是用al还是ax取决于dx端口指代的寄存器是8位宽度还是16位宽度。
out指令用于往端口中写数据其一般形式是
out dx, alout dx,axout 立即数, alout立即数,ax
注意啦这和in指令相反in指令的源操作数是端口号而out指令中的目的操作数是端口号。
如果上面看着有点凌乱给大家总结一下in和out指令共性
在以上两个指令中dx只做端口号之用无论其是源操作数或目的操作数。in指令是从端口读数据可以认为端口是数据源所以端口出现在“源操作数”的位置。读出来的数据要有个“目的地”来存放所以in指令中存放数据的地方出现在“目的操作数”位置。out指令是把数据写入端口指向的寄存器在这里端口是数据的“目的地”所以端口出现在目的操作数的位置。待写入的数据总该有个“来源”所以out指令中的“源操作数”是数据来源。在以上的两个指令中端口号和数据的位置是取决于它们各自的角色是源操作数还是目的操作数。在以上两个指令的两个操作数中无论是对于源操作数还是目的操作数。除端口号外那个做为数据的操作数in指令中做为数据目的地out指令中做为数据源一律用al寄存器存储8位宽度的数据用ax寄存器存储16位宽度的数据至于用al还是ax存数据是要看端口指向的寄存器宽度是多少它要和端口寄存器的位宽保持一致不能丢失数据精度。in指令中端口号只能用dx寄存器。out指令中可以选用dx寄存器或立即数充当端口号。
真心希望大家看完后不会更乱了^_^。
好啦有了这些硬件相关的知识对以后我们操作其它硬件来说足够了我们不需要学习的多全够用就好。还是那句话以后用到哪再学不迟大家辛苦了。
【再续】
