统一编址和独立编址

编址方式
1）外设都是通过读写设备上的寄存器来进行的，外设寄存器也称为“I/O端口”，而IO端口有两种编址方式：独立编 址和统一编制。

        统一编址：外设接口中的IO寄存器（即IO端口）与主存单元一样看待，每个端口占用一个存储单元的地址，将主存的一部分划出来用作IO地址空间，如，在 PDP-11中，把最高的4K主存作为IO设备寄存器地址。端口占用了存储器的地址空间，使存储量容量减小。
统一编址也称为“I/O内存”方式，外设寄存器位于“内存空间”（很多外设有自己的内存、缓冲区，外设的寄存器和内存统称“I/O空间”）。
如，Samsung的S3C2440，是32位ARM处理器，它的4GB地址空间被外设、RAM等瓜分：
0x8000 1000    LED 8*8点阵的地址
0x4800 0000 ~ 0x6000 0000  SFR（特殊暂存器）地址空间
0x3800 1002   键盘地址
0x3000 0000 ~ 0x3400 0000  SDRAM空间 
0x2000 0020 ~ 0x2000 002e  IDE
0x1900 0300   CS8900

        注：ARM，POWERPC，MIPS都是统一编址的体系结构；

        独立编址（单独编址）：IO地址与存储地址分开独立编址，I/0端口地址不占用存储空间的地址范围，这样，在系统中就存在了另一种与存储地址无关的IO地 址，CPU也必须具有专用与输入输出操作的IO指令（IN、OUT等）和控制逻辑。独立编址下，地址总线上过来一个地址，设备不知道是给IO端口的、还是 给存储器的，于是处理器通过MEMR/MEMW和IOR/IOW两组控制信号来实现对I/O端口和存储器的不同寻址。如，intel 80x86就采用单独编址，CPU内存和I/O是一起（‘’一起“ 应该用“各自”这个词好一点）编址的，就是说内存一部分的地址和I/O地址是重叠的。
独立编址也称为“I/O端口”方式，外设寄存器位于“I/O（地址）空间”。

        注：x86是独立编址的体系结构，特点是它有访问IO空间的指令；

 

 

存储器统一编址,即从存储空间中划出一部分地址给I/O端口。CPU访问端口和访问存储器的指令在形式上完全相同，只能从地址范围来区分两种操作。

优点

对端口操作的指令类型多，功能全，不仅能对端口进行数据传送，还可以对端口内容进行算术逻辑运算和移位运算；其次是有较大的编址空间；

缺点

端口占用存储器的地址空间，使存储器的可用地址空间变小；端口指令的长度增加，执行时间变长；由于访问I/O与访问内存的指令一样，在程序中不易分清楚是访问I/O端口还是访问内存，使得阅读困难；端口地址译码器较复杂

 

I/O 接口独立编址：
这种编址方式是将存储器地址空间和I/O 接口地址空间分开设置，互不影响。设有专门的输入指令（IN）和输出指令（OUT）来完成I/O 操作。

I/O 接口独立编址

 

优点

是内存地址空间与I/O 接口地址空间分开，互不影响，译码电路较简单，并设有专门的I/O 指令，所以编程序易于区分，且执行时间短，快速性好。

其缺点

是只用I/O 指令访问I/O 端口，功能有限且要采用专用I/O周期和专用I/O 控制线，使微处理器复杂化