进程如何访问内存映射的IO地址不属于它的虚拟地址空间？

Question

我正在阅读操作系统理论，其中我发现一个进程拥有它的虚拟地址空间（为了简单起见，松散地使用技术基础和限制寄存器）但它无法访问任何其他地址。但是在嵌入式系统中，我们可以使用placement new或reinterpret_cast（C ++）来访问内存映射的IO地址，但是如果我们无法访问除进程的虚拟地址空间之外的任何其他地址，那怎么可能呢？

class ControlReg { 
public:
bool ready() const { return readyBit; }
private:
volatile unsigned readyBit :1;
};

ControlReg *pcr = reinterpret_cast<ControlReg*>(0xFFFF0000); // address 0xFFFF0000 is still virtual or absolute physical mapped address?

是否有一些指令可以让进程访问任何地址？ 。我很困惑，我想，有谁能帮我清楚地看清楚事情？

由于

Answer 1

这是一个纯粹的操作系统问题，适用于所有语言（包括 汇编语言）。现代的通用OS映射用户的记忆 进程，并且不允许在映射内存之外进行访问;一个用户 进程无法正常访问内存映射IO，甚至内存使用的内存 操作系统。但是这个映射是由系统完成的：系统可能 允许绕过它的特殊要求;内核级代码肯定 可以绕过它;和许多嵌入式系统，尤其是较小的系统， 完全没有内存映射。

Answer 2

要在真实的虚拟内存系统中工作，必须将设备映射到进程的虚拟地址空间。例如，在类Unix操作系统中，可能通过对设备文件进行mmap()调用来完成。这将为设备驱动程序提供创建页表条目的机会，该表条目将虚拟地址与相应的物理地址相关联。

（我在这里推测;我没有这种嵌入式开发的经验。）

Answer 3

从您的流程中看到的所有地址都是虚拟地址，至少从高级语言的角度来看。如果你正在运行linux，你可以cat /proc/{pid}/maps查看代码如何从虚拟地址映射到物理地址。