Assembly 如何从程序集引导加载程序与x86 I/O设备交互？

这个问题的基本目标是

• 是否连接了设备
• 如果连接了某个设备，该设备是什么
• 设备信息是什么

到目前为止，我了解的是（x86英特尔体系结构Z370芯片组）

• I/O设备可以与输入/输出指令交互
• 现代计算机采用PCI Express总线体系结构。通过枚举PCI配置空间可以找到连接的设备
• 这将至少包括图形卡、磁盘驱动器、键盘和鼠标

我想做的是

• 迭代所有I/O端口
• 检查设备是否存在/连接
• 检查设备信息
• 继续枚举PCI Express配置空间

然而，关于I/O端口的文章很少，而且还不够

问题1。是否有一些文章或书籍详细解释了使用输入和输出指令的I/O端口交互

发现的物品是

布罗肯霍恩

操作系统开发

我之所以需要更详细的文章，是因为我有一些问题，比如如果插入了两个USB键盘，如果其中一个是通过0x60访问的，那么如何访问其他键盘？可以通过命令检查设备是否已启用，但是否必须先进行设备存在/连接检查

问题2。此外，这些端口似乎没有标准的PCI配置头，那么如何操作其他端口呢

即使是一个小小的善意的回答也将不胜感激

附言。

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也许我要做的是编写一个驻留在I/O端口（=I/O设备控制器）I/O设备驱动程序之间的阶段中的逻辑。这项工作似乎是由ACPI，ACPICA完成的。但我希望自己在组装中完成这些工作。

不，它不是那样工作的

您正处于枚举所有设备的心态，相反，您必须开始枚举所有总线

正如您所知，现代x86s中的中央总线是PCI express。
它与更简单的传统PCI向后兼容。使用传统的PCI将使您走得更远，但不会一直走到最后

PCI总线上找不到传统设备，如8042键盘控制器或8259A PIC。
它们在它之前就存在了。
一些设备同时位于PCI总线和传统端口地址中，因为这些设备仍然公开传统接口以及PCI条（基址寄存器，它告诉在IO地址空间中放置此接口的位置）。
例如，PCI、过时的ATA控制器就是这种情况

通常无法知道端口后面的设备，如果设备有可识别的行为，您可以检查（探测）设备。
但这不是100%安全。
仅从所有64KiB端口读取数据不会让您到达任何地方，在中，

的返回值是total，这意味着在发生错误时它不会返回任何特殊值（出于传统原因，对于不存在的设备，它会返回所有值，但这是存在的设备可以发送的合法值）。

这就是为什么没有书

USB是目前使用的另一种大型总线，同样，您的方法应该以总线为中心。

枚举所有PCI设备，包括USB适配器，枚举总线中的所有USB设备等。

通常，从中央总线开始，列举所有设备，找到其他总线适配器（I2C、LPC、SPI、USB等），并相应地处理该总线

唉，您还必须处理省略此枚举过程的遗留设备。

一般来说，我对传统设备的建议是：根据需要尽快处理设备，但不要过早。

拉尔夫·布朗以其中断列表而闻名，但他也有一个非常有用的列表。

问题是它包含了很多x86变体，一开始不容易阅读，但非常详细。

如评论所述

每个人都喜欢编写管理所有硬件的软件，但事实是，我们只能编写管理我们所知道的硬件的软件。

当你觉得需要一台设备时，记录下你自己对它的看法，了解它是如何连接的，它的接口是什么

另一个好方法是至少阅读CPU和芯片组的数据表（例如英特尔的PCH）。

笔记本电脑和类似电脑也有嵌入式控制器，而台式电脑有超级IO芯片。

也可以找到他们的数据表（如果公开提供）。

要查找这些组件和所有其他组件的ICs零件号，您可能需要打开计算机。

在某些网站上，您可能会找到主板的示意图，但您仍然需要它的零件号，而不是它的型号名称+编号

硬件编程很有趣，不要放弃
 这很有用。请注意，端口0x60上的键盘是PS/2键盘或BIOS模拟的键盘。关闭BIOS模拟后，两个键盘都只能通过USB堆栈访问。非常感谢Margaret Bloom！综上所述，您所说的“以总线为中心”是指PCI Express兼容枚举（传统PCI枚举），它将总线/设备/函数（=B/D/F）从0/0/0迭代到每个的最大值。对吗？这涵盖了设备“我们所知道的”，因为PCI Express是中央总线。为了覆盖一些额外的传统设备（如8042键盘控制器），可以使用in和OUT指令进行管理，但“检查”设备是不可能的，因为我所能做的只是向端口发送“信号”，而不管设备是否存在。这就是为什么您将“以总线为中心”表述为覆盖所有传统设备是不可能的。非常感谢您提供了广泛的答案。再次感谢您的鼓励@Yoonseoko今天，这些设备形成了一个层次结构。在设备和CPU之间可能有一条或多条总线。每个总线作为发现连接到其上的设备的方法（l