IO端口和IO內(nèi)存有什么區(qū)別和分別使用說明函數(shù)接口的詳細(xì)資料說明

　　每個外設(shè)都是通過讀寫其寄存器來控制的。外設(shè)寄存器也稱為I/O端口，通常包括：控制寄存器、狀態(tài)寄存器和數(shù)據(jù)寄存器三大類。根據(jù)訪問外設(shè)寄存器的不同方式，可以把CPU分成兩大類。一類CPU（如M68K，Power PC等）把這些寄存器看作內(nèi)存的一部分，寄存器參與內(nèi)存統(tǒng)一編址，訪問寄存器就通過訪問一般的內(nèi)存指令進(jìn)行，所以，這種CPU沒有專門用于設(shè)備I/O的指令。這就是所謂的“I/O內(nèi)存”方式。另一類CPU（典型的如X86），將外設(shè)的寄存器看成一個獨(dú)立的地址空間，所以訪問內(nèi)存的指令不能用來訪問這些寄存器，而要為對外設(shè)寄存器的讀／寫設(shè)置專用指令，如IN和OUT指令。這就是所謂的“ I/O 端口”方式。但是，用于I/O指令的“地址空間”相對來說是很小的，如x86 CPU的I/O空間就只有64KB（0－0xffff）。

　　結(jié)合下圖，我們徹底講述IO端口和IO內(nèi)存以及內(nèi)存之間的關(guān)系。主存16M字節(jié)的SDRAM，外設(shè)是個視頻采集卡，上面有 16M字節(jié)的SDRAM作為緩沖區(qū)。

　　1. CPU是i386架構(gòu)的情況

　　在i386系列的處理中，內(nèi)存和外部IO是獨(dú)立編址，也是獨(dú)立尋址的。MEM的內(nèi)存空間是32位可以尋址到4G，IO空間是16位可以尋址到64K。在Linux內(nèi)核中，訪問外設(shè)上的IO Port必須通過IO Port的尋址方式。而訪問IO Mem就比較羅嗦，外部MEM不能和主存一樣訪問，雖然大小上不相上下，可是外部MEM是沒有在系統(tǒng)中注冊的。訪問外部IO MEM必須通過remap映射到內(nèi)核的MEM空間后才能訪問。為了達(dá)到接口的同一性，內(nèi)核提供了IO Port到IO Mem的映射函數(shù)。映射后IO Port就可以看作是IO Mem，按照IO Mem的訪問方式即可。

　　3. CPU是ARM或PPC架構(gòu)的情況

　　在這一類的嵌入式處理器中，IO Port的尋址方式是采用內(nèi)存映射，也就是IO bus就是Mem bus。系統(tǒng)的尋址能力如果是32 位，IO Port＋Mem（包括IO Mem）可以達(dá)到4G。