寄存器编址

分析这几个容易混淆的概念.
        引用一段资料: 几乎每一种外设都是通过读写设备上的寄存器来进行操作的。外设寄存器也称为“I/O端口”，通常包括：控制寄存器、状态寄存器和数据寄存器三大类，而且一个外设的寄存器通常被连续地编址。

CPU对外设IO端口物理地址的编址方式有两种：一种是I/O映射方式（I/O－mapped），另一种是内存映射方式（Memory－mapped）。具体采用哪一种则取决于CPU的体系结构。

　　有些体系结构的CPU（如PowerPC、m68k等）通常只实现一个物理地址空间（RAM）。在这种情况下，外设I/O端口的物理地址就被映射到CPU的单一物理地址空间中，而成为内存的一部分。此时，CPU可以象访问一个内存单元那样访问外设I/O端口，而不需要设立专门的外设I/O指令。这就是所谓的“内存映射方式”（Memory－mapped）。主要缺点是是存储器空间变小.

　　而另外一些体系结构的CPU（如X86）则为外设专门实现了一个单独地地址空间，称为“I/O地址空间”或者“I/O端口空间”。这是一个与CPU的RAM物理地址空间不同的地址空间，所有外设的I/O端口均在这一空间中进行编址。CPU通过设立专门的I/O指令（如X86的IN和OUT指令）来访问这一空间中的地址单元（也即I/O端口）。这就是所谓的“I/O映射方式”（I/O－mapped）。与RAM物理地址空间相比，I/O地址空间通常都比较小，如x86 CPU的I/O空间就只有64KB（0－0xffff）。这是“I/O映射方式”的一个主要缺点。
         在张凡的<微机原理与接口技术>一书中提到的I/O端口的两种编址方式:(1)I/O与存储器统一编址(如单片机);(2)单独编址(X86系统).这和上述的内存映射方式,I/O映射方式分别对应.
        我的理解是:寄存器就是I/O端口;而采用内存映射方式的I/O是存储器的一个子集,采用I/O单独映射方式的I/O是和存储器平级的存储空间.

     寄存器统一编址?
在WDM(Windows Driver Model)中对设备寄存器的访问,有些平台是同一编址的.通过直接访问内存的方式访问设备寄存器.
请老大们解释一下实现统一编址的详细原理(象独立编址分时输出地址和数据方式等).

回复1  cpu架构决定了编址
一般一套总线的risc，把一段内部地址分配给内部寄存器。（一般是高端地址）。所以可以以看起来访问内存的方式来访问寄存器。而且，他所有地址不会重合，这么就叫统一编址。
有2套总线结构的可以分开编址，操作同一地址借由不同指令，比如0地址可以是内存也可以是rom.由指令来分别。

回复2  wdm中两种都支持
io地址空间的编址有两种方式，io独立编址和存储器映像编址。
io独立编址中，io端口操作有独立的指令，如x86中的in，out，相应的io总线中有iord， iowr读写控制信号。
存储器映像编址中用存储器地址对io端口寻址，直接用操作存储器的指令即可操作io，如mov，ld，st等等，51就是这种编址方式。
但是现在很多高级处理器对存储器访问作了优化，如缓存，预取等等，而io操作通常要求实时性，比如一个寄存器当前的某个bit是1，必须在1ms后把它置成0，存储器编址就得花另外的代价解决这个问题，这就是pci总线的内存空间分为prefecth和nonprefetch的原因。存储器编址用c语言比较容易编程，比如要给0x80地址写0x5a，只需*(（char*)(0x80)) = 0x5a即可，而在io独立编址中，往往得写一个函数或者是宏。
x86中有64k的io地址空间，外设接口卡可以使用，在pci总线中这是动态分配的，同时还可以使用内存空间，这在pci总线中也得到了很好的支持，在设备枚举时bios或者windows会动态的分配这些io空间和内存空间，一个外设到底使用什么空间这是设计者考虑的事情。
但是对于wdm驱动程序来说，hal.dll导出了一系列的宏，只要用这些宏操作就可以了，不过一般来说，自己写驱动时，除了pci驱动，其他的很少使用到。