IDE磁盘控制器的寄存器读写共用一个寄存器会不会混淆？答案

【问题标题】：Will the IDE disk controller's register confuse when read and write share one register?IDE磁盘控制器的寄存器读写共用一个寄存器会不会混淆？
【发布时间】：2021-04-09 08:13:45
【问题描述】：

IDE PATA 接口：0x1F7 寄存器在读取时用作状态寄存器，在写入时用作命令寄存器。

但是，如果我首先编写一个命令（即 0x20 ）来告诉设备我想向它写入一些东西，那么下一条指令我会读取 reg 以查找状态。是否有可能该 reg 上的位仍然是 0x20 而不是我想要的状态位？

【问题讨论】：

标签： assembly io x86 disk

【解决方案1】：

虽然端口地址相同，但内部有两个寄存器，一个命令寄存器和一个状态寄存器。一条输出指令写入命令寄存器，一条输入指令从状态寄存器读取。

【讨论】：

它确实帮助我更好地理解它。

【解决方案2】：

I/O 端口不像一个普通的内存位置。读写是独立的事务；一个不能开始，直到前一个完成。（这也是编程 IO 如此缓慢的部分原因）。此外，正如@rcgldr 解释的那样，在这种情况下，两个寄存器恰好共享相同的端口号，但由于一个是只读的，另一个是只写的，因此它们可以通过“方向”消除歧义。

事实上，每次读取都保证是单独可见的：例如从同一个 IO 端口重复读取可以为您提供来自硬件缓冲区的数据。（事实上，这就是 PIO 而不是 DMA 在读取数据响应读取请求时的工作方式。）因此，从同一个寄存器中的每次读取都会产生副作用，并且必须在设计硬件时考虑到这一点。

这种单独事务的东西甚至也适用于不可缓存内存（物理地址空间）中的 MMIO 寄存器，而不仅仅是 IO 地址空间（可通过 in / out 指令访问） - 将其映射为不可缓存可确保CPU 不会在内部进行存储-> 负载转发。但是对于in/out 指令，这绝对不会发生。（MMIO 与 in/out 不同，它确实允许一些流水线操作，但每个 CPU 写入和读取都保证对硬件单独可见。）

【讨论】：

你说“一个不能启动直到前一个完成”，所以在我向状态端口写入一些命令的情况下，下一条指令是我从端口读取，是真的会得到我之前写的命令的状态还是其他命令留下的状态。