I/O端口和寻址

CPU为了访问I/O接口控制器或控制卡上的数据和状态信息，需要首先指定它们的地址。这种地址就称为I/O端口地址或者简称端口。通常，一个I/O控制器包含访问数据的数据端口、输出命令的命令端口和访问控制器执行状态的状态端口。端口地址的设置方法一般有两种:统一编址和独立编址。

端口统一编址的原理是把I/O控制器中的端口地址归入存储器寻址地址空间范围内。因此这种编址方式也称为存储器映像编址。CPU访问一个端口的操作与访问内存的操作一样，也使用访问内存的指令。端口独立编址的方法是把I/O控制器和控制卡的寻址空间单独作为一个独立的地址空间对待，称为I/O地址空间。每个端口有一个I/O地址与之对应，并且使用专门的I/O指令来访问端口。

IBM PC及其兼容机主要使用独立编址方式，采用了一个独立的I/O地址空间对控制设备中的寄存器进行寻址和访问。使用ISA总线结构的传统PC，其I/O地址空间范围是0x000~0x3FF，有1024个I/O端口地址可供使用。各个控制器和控制卡所默认分配使用的端口地址范围见表2-1。关于这些端口的使用和编程方法将在后面具体涉及相关硬件时再详细进行说明。

另外，IBM PC也部分地使用了统一编址方式。例如，CGA显示卡上显示内存的地址就直接占用了存储器地址空间0xB800~0xBC00范围。因此若要让一个字符显示在屏幕上，可以直接使用内存操作指令往这个内存区域执行写操作。