X86 为什么在初始化PIC（8259）时，我们将ICW 1指定给端口0x20，而将其他ICW指定给端口0x21？

我正在编写一个键盘设备驱动程序。在配置PIC ICW1时，将其提供给端口0x20，将其他ICW提供给端口0x21，但我不明白为什么我们有两个端口，以及它们如何连接到8259芯片上的引脚

我已经阅读了手册，但仍然无法理解它是如何准确连接到x86处理器上的端口的

outb(0x20, 0x11);       /* send ICW1 */
outb(0xA0, 0x11);

/* send ICW2 */
outb(0x20 + 1, pic1);   /* remap */
outb(0xA0 + 1, pic2);   /*  pics */

/* send ICW3 */
outb(0x20 + 1, 4);  /* IRQ2 -> connection to slave */
outb(0xA0 + 1, 2);

/* send ICW4 */
outb(0x20 + 1, 0x01);
outb(0xA0 + 1, 0x01);

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与

in

和

out

一起使用的端口号放置在地址总线中，构成此总线的线路连接到设备。
设备未连接到端口，而端口是发送到所有设备的编号。
在配置良好的系统中，只有单个设备对地址总线上的给定数量（端口）作出反应。
当然，这是总线模型的简化视图，从功能的角度来看，这是PC/XT和ISA总线的工作方式

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8259A的CS引脚必须为低电平才能激活芯片。通过一位逻辑门，只有当地址总线有一个值范围时，才能断言该引脚。
例如，为了简短起见，假设地址总线为8位宽，如果地址线A7-A4被和在一起形成CS，则8259A将响应范围0xf0-0xff。
简单地说，从计算CS的函数的输入中排除一些地址行将创建8259A响应的地址范围。
特别地，排除从A0到An的行使得大小为2n的连续范围，其中起始地址的n位被清除

8259A只有两个寄存器，因此我们需要一个大小为2的范围，或者相当于n等于1。
因此，A7-A1被用来计算CS。请注意，某些体系结构可能存在别名，IIRC这在ISA总线扩展期间也存在。
如果一条地址线可以由CPU驱动，但既没有连接到计算CS的块，也没有连接到设备，则会发生别名

不用于CS的地址行必须用于选择设备内部的寄存器（如果不是全部使用，则会出现别名）。
由于8259A只有两个寄存器，我们希望在这两个寄存器之间选择一个引脚。
事实上，A0引脚就是这样做的：

A0地址线：该引脚与CS、WR和 RD引脚。8259A使用它来破译各种命令字 CPU写入和CPU希望读取的状态。这是典型的 连接到CPU A0地址线（A1用于8086、8088）

通过使A7-A1线仅在其值为（二进制）0010_000时驱动CS高，并通过将CPU A0线连接到A0引脚，我们使8259A响应地址0x20和0x21

            ____
----A7----O|    \             _________
----A7----O|     \           |         | 
----A6----O|      )-----CS---|         |
   ...     |     /           |         |
----A1----O|____/            |  8259A  |
                             |         |
----D7------------------D7---|         |
    ...                      |         |
----D0------------------D0---|         |
                             |         |
----A0------------------A0---|_________|

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为什么ICW1转到0x20，而其他ICW转到0x21 正确的答案是：因为数据表也是这样说的。
我的解释是，0x21端口用于读取/写入掩码寄存器，因为所有8位都用于8259A的8条IRQ线，所以所有可写入该端口的256个可能值都有意义。
端口0x21后面的逻辑无法判断写入的字节是ICW还是OCW，因此端口0x21不能用于发送ICW1

要触发ICW1，位4必须为1。这意味着写入端口0x20时，每当第4位为1时，8259A检测到ICW1并进入初始化序列。
由于ICW2和ICW3（用于主机）需要所有8位，包括位4，因此无法将它们发送到端口0x20。
因此ICW2和ICW3必须转到端口0x21。
最后，ICW4也使用了D4，但可以重新设计为不使用它，但由于前两个ICW使用的是端口0x21，所以它也用于ICW4

这会有所不同吗？当然可以。可能使用命令寄存器和数据寄存器（以及掩码寄存器访问），但显然当时该解决方案更容易实现。
它的解码端口更少，处理设备状态的DFA也可能更短（不过我还没有检查）

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我不知道为什么对于8086/8系统，是地址线A1连接到引脚A0。

在PC的IO地址空间中为每个传统PIC（8259A）保留了2个IO端口。一个是comand端口，另一个是数据端口。8259A的A0线连接到PC的地址总线，该总线在被寻址的端口之间切换。