指针如何允许硬件访问

How do pointers allow Hardware access?

本文关键字：访问硬件何允许指针更新时间：2023-10-16

C中的指针非常强大，看起来很高效。但是，使用指针怎么能让你访问硬件呢？

我的想法是将指针的值设置为等于硬件的相关对象，然后通过指针对其进行操作。但是，如果你已经有足够的权限访问硬件的对象和属性，可以在上面使用指针，那么指针在哪里发挥作用呢？也许我想象出了什么不对劲？

我在7号窗户上跑步。

一个基本的例子，以及为什么需要指针来操作硬件属性的解释将是很好的。

指针包含一个内存地址。并不是所有的存储器寻址范围都指向RAM区域。内存地址有范围，有些范围映射到硬件寄存器。通过写入这些寄存器，我们可以访问硬件。当然，这也取决于哪种操作系统和哪种硬件。下面是一个例子。

在独立环境（如微控制器）中具有内存管理单元（某些ARM微处理器）或操作系统不支持硬件保护（如DOS）指针提供对硬件的原始访问通过内存映射I/O的魔力。在操作上运行的程序中的指针像Windows或Linux（或几乎任何现代操作系统）这样的系统是虚拟地址空间。这些指针不允许您直接访问硬件

内存映射I/O的工作方式是某些物理内存地址保留用于与系统中的设备通信。当属于设备被访问，数据被路由到设备的适当寄存器。在x86上这个翻译是由北桥完成的。

大多数硬件都是内存映射的。这意味着它公开了一系列硬件寄存器（或其他硬件实体）作为内存区域。这些存储器位置可以像任何其他存储器一样被访问。您可以使用内存地址对其进行读写操作，而这些读写操作可以在硬件中实现。举个例子，对硬件寄存器（存储器地址）的写入可能会导致LED亮起，或机器人电机开始转动。所有硬件操作都是通过这种存储器映射寄存器等暴露的。

现在指针是允许您访问内存位置的语言实体。你把一个地址插入一个指针，然后取消对它的引用，从（或到）那个地址读（或写）。因此，操作硬件的基本方式是通过指针访问其地址空间。