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ARM體系結構之:I/O管理

作者: 時間:2013-09-13 來源:網絡 收藏

2.4

系統(tǒng)完成I/O功能的標準方法是使用存儲器映射I/O。這種方法使用特定的存儲器地址。當從這些地址加載或向這些地址存儲時,它們提供I/O功能。某些系統(tǒng)也可能有直接存儲器訪問(DMA,Direct Memory Access)硬件。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/257090.htm

外圍設備(如串行線控制器)中包含一些。在存儲器映射系統(tǒng)中,這些就像特定地址的存儲器一樣。(在其他的系統(tǒng)組織中,I/O功能可能與存儲器件有不同的尋址空間。)串行線控制器可能有以下5種。

① 發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器(只寫):寫入這個位置的數(shù)據(jù)被送往串行線。

② 接受數(shù)據(jù)寄存器(只讀):保存從串行線送來的數(shù)據(jù)。

③ 控制寄存器(讀/寫):設置數(shù)據(jù)速率,管理RTS(請求發(fā)送)和其他類似信號。

④ 中斷使能寄存器(讀/寫):控制中斷的硬件事件。

⑤ 狀態(tài)寄存器(讀/寫):指示讀數(shù)據(jù)是否有效、寫緩存是否滿等。

要接受數(shù)據(jù),必須用軟件適當?shù)卦O置器件。通常在接收到有效數(shù)據(jù)或檢測到錯誤時產生一個中斷。中斷程序必須將數(shù)據(jù)復制到緩存器中并進行錯誤檢測。

應該注意的是,存儲器映射外圍寄存器的行為與存儲器不同。連續(xù)兩次讀數(shù)據(jù)寄存器,即使對該寄存器沒有寫操作,其結果也很可能不同。而對真正存儲器的讀是冪等的(idempotent)(可多次重復讀,結果一致)。對外圍寄存器的讀操作可能清除當前值,致使下一次讀結果不同。這種寄存器稱為讀敏感(read-sensitive)的。

當涉及讀敏感寄存器時,編程必須小心。特別是不能將這種寄存器的數(shù)據(jù)復制到。

在許多系統(tǒng)中,不能在用戶模式下訪問I/O寄存器。要訪問這些器件,只能通過監(jiān)控調用(SWI)或通過使用這種調用的C庫函數(shù)。

注意

在ARM編程中,通常將存儲器的I/O區(qū)域標記為非Cache區(qū)(uncacheable),并繞過Cache訪問。通常Cache與讀敏感(read-sensitive)器件相互排斥。顯示幀緩存器(DisplayFrame Buffers)也需要仔細考慮,通常也設為不可Cache的。

存儲器相關文章:存儲器原理




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