存儲器統一編址和I/O獨立編址

在不同的系統中,I/O端口的地址編排有兩種形式:
存儲器統一編址和I/O獨立編址。 

存儲器統一編址(存儲器映像編址):
在這種編址方式中,I/O端口和內存單元統一編址,
即把I/O端口當作內存單元對待,
從整個內存空間中劃出一個子空間給I/O端口,
每一個I/O端口分配一個地址碼,
用訪問存儲器的指令對I/O端口進行操作。 

存儲器統一編址的優點是:
I/O端口的數目幾乎不受限制;
訪問內存指令均適用於I/O端口,對I/O端口的數據處理能力強;
cpu無需產生區別訪問內存操作和I/O操作的控制信號,從而可減少引腳。

存儲器統一編址缺點是:
程序中I/O操作不清晰,難以區分程序中的I/O操作和存儲器操作;
I/O端口占用了一部分內存空間;
I/O端口地址譯碼電路較複雜(因爲內存的地址位數較多)。

I/O獨立編址:
I/O端口編址和存儲器的編址相互獨立,
即I/O端口地址空間和存儲器地址空間分開設置,互不影響。
採用這種編址方式,對I/O端口的操作使用輸入/輸出指令(I/O指令)。

I/O獨立編址的優點是:
不佔用內存空間;
使用I/O指令,程序清晰,很容易看出是I/O操作還是存儲器操作;
譯碼電路比較簡單(因爲I/0端口的地址空間一般較小,所用地址線也就較少)。
I/O獨立編址缺點是:只能用專門的I/O指令,訪問端口的方法不如訪問存儲器的方法多。

編址總概:
上面兩種編址方式各有優點和缺點,
究竟採用哪一種取決於系統的總體設計。
在一個系統中也可以同時使用兩種方式,
前提是首先要支持I/O獨立編址。
如:Intel的x86微處理器支持I/O獨立編址,
因爲它們的指令系統中都有I/O指令,
並設置了可以區分I/O訪問和存儲器訪問的控制信號引腳。
而一些微處理器或單片機,爲了減少引腳,從而減少芯片佔用面積,

不支持I/O獨立編址,只能採用存儲器統一編址。


cpu只一般只尋址內存(虛擬內存除外),外存的數據通過I/O電路導入到內存,然後被cpu尋址到。
CPU運算所需要的程序代碼和數據來自於內存,內存中的東西則來自於硬盤。所以硬盤並不直接與CPU打交道。
常見的外儲存器有硬盤、軟盤、光盤、U盤等。

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