11.2 端口译码、查询与状态

第 11.1 节已经把端口地址与端口中传送的数据区分开来。现在，硬件必须把地址转换成唯一的片选（chip select）信号；软件也必须避免在设备准备好数据之前就读取它。

译码周期类型、寄存器编号和地址位

端口译码器应检查三类信息：

• 当前总线周期是否为方向正确的 I/O 周期。

• 高位地址是否与接口分配到的基地址匹配。

• 低位地址选择接口内部的哪个寄存器。

假设一个接口占用 0300H–0303H。A15…A2 标识这个四端口窗口，A1…A0 则选择数据、状态、命令或配置寄存器。读取 0301H 时，只应选择状态寄存器。在独立编址设计中，读取物理存储器地址 00301H 不能误选该接口。

如果设计者忽略了本应检查的高位，同一组物理寄存器就会出现在多个别名地址（alias address）上。不完全译码可能减少硬件，但会让系统地图变得含糊，也可能与以后加入的设备冲突。当地址空间并不紧张时，完全译码是更稳妥的默认选择。

查询状态位，同时保留其他信息

速度较慢的设备通常提供状态寄存器（status register）。其中每一位报告一种条件，例如就绪、忙、错误或有数据可读。查询（polling）是反复读取状态寄存器，直到目标位达到所需状态。

若第 3 位是 READY，软件可以用掩码（mask）把它单独取出：

wait_ready:
    IN   AL, DX
    TEST AL, 08H
    JZ   wait_ready

08H 只有第 3 位为 1。TEST 像 AND 一样计算标志，但不修改 AL。第 3 位变为 1 时，循环结束。若直接要求整个字节等于 08H，程序就很脆弱：即使 READY 有效，另一个错误位或模式位也可能同时为 1。

查询方法简单，却会消耗总线周期和 CPU 时间。循环越紧，越能迅速发现就绪，但无效读取也越多；在两次读取之间增加等待可以减少总线流量，却会提高响应延迟。后续章节会介绍中断和直接存储器访问，用于等待成本无法接受的场景。

查询能够可靠工作，前提是设备会保持就绪状态，直到软件发现它。第 11.3 节将加入明确的请求与应答信号，处理双方不能假定彼此时序的传送。