【IO】MMIO与PMIO
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发布时间:2024-10-04 23:59
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时间:2024-10-21 16:59
在计算机系统中,I/O通信主要分为MMIO(Memory-mapped I/O)和PMIO(Port-mapped I/O)两种方式。MMIO通过内存映射,将I/O设备的内存和寄存器映射到与CPU相同的地址空间,使得CPU可以通过常规内存访问指令与这些设备交互,简化了编程和接口设计。相比之下,PMIO使用专用的CPU指令(如IN和OUT在x86架构中)和独立的I/O地址空间,确保了内存和I/O设备之间的隔离。
MMIO是广泛应用的方法,它共享地址总线,使得CPU在访问内存的同时,也能访问到I/O设备。Linux内核通过ioremap和用户空间通过mmap将物理I/O地址映射到虚拟地址,使得用户可以直接操作设备内存。而PMIO则保留了I/O设备的独立地址空间,如Intel微处理器通过IN和OUT指令与I/O设备交互,这种设计保证了数据传输的安全性和性能。
总结来说,MMIO和PMIO各有优劣。MMIO提供了更直接的内存访问方式,但可能需要预留部分地址空间给I/O;而PMIO使用独立的地址空间,确保了内存和I/O的隔离,但访问I/O设备需要特定的指令集。这两种I/O方式在不同的系统设计和架构中各有所长。