hardware - 设备有寄存器吗？

Question

我一直听说寄存器为CPU registers. 其他设备或硬件是否也有自己的寄存器，如解码器硬件、显示设备、DMA 控制器？

如果是这样，存储在这些设备寄存器中的值如何传递给 cpu 寄存器，以防它们是必要的instruction execution？如果可能的话，你们中的任何人都可以用一个真实的例子来解释吗？

Answer 1

有些设备有专用的寄存器，有些则没有。其中一些其他组件具有类似寄存器的组件，即使它们不应该真正存在，也被归入“寄存器”类别。

设备与系统其余部分之间的 I/O 可以通过多种方式发生，包括基于端口的 IO（与典型内存访问类似但独立的系统）、基于内存的 IO（使用特定地址作为控制地址，数据可以移入和移出设备），或直接内存访问（其中设备能够通过内存总线自主访问系统内存）。

我的一个朋友写了一个基于端口 IO 的 SATA 硬盘驱动程序，但是大多数现代操作系统都使用 DMA，因为它占用的 CPU 较少。

像显卡这样的设备，包含自己的处理单元，包含用于处理的真实寄存器。据我所知，它们不能直接供处理器使用，但处理器可以（可能通过基于端口的 IO 和 DMA 的组合）向 GPU 提供可执行数据，然后它可以执行这些数据，并且它可以存储其计算输出到板载设备内存上，可以通过 DMA 访问。

Answer 2

绝对地。查找单词寄存器的定义。例如，声卡或芯片具有一个或多个用于控制音量的寄存器。在单个内存或 I/O 事务中写入的各个寄存器。

大多数外设都有寄存器，有些有内存库。一些内存使用寄存器一次访问一项（将偏移写入偏移寄存器，使用数据寄存器写入或读取数据，重复），或者内存组以某种方式映射到主机的内存空间。再次考虑声卡或视频卡，单独的寄存器用于控制各种事物，宽度，高度，深度，频率等。对于声卡，混音器控制等是通过寄存器进行的。将视频数据、像素、字符、纹理等移动到视频内存或 gpu，然后为您做一些事情，可以并且通过映射到主机地址空间的内存库来完成。

您可能还会发现有趣的是，cpu（处理器）中的寄存器通常使用 sram 实现，具有地址和数据总线以及读/写控制信号。