Linux驅動技術(二) _訪問I/O記憶體

ARM是對記憶體空間和IO空間統一編址的，所以，通過讀寫SFR來控制硬體也就變成了通過讀寫相應的SFR地址來控制硬體。這部分地址也被稱為I/O記憶體。x86中對I/O地址和記憶體地址是分開編址的，這樣的IO地址被稱為I/O埠。本文只討論IO記憶體的訪問

IO記憶體訪問流程

我們知道，為了管理最重要的系統資源並讓物理地址對進程透明，Linux使用了記憶體映射機制，就是一個進程如果想訪問一個物理記憶體地址(eg.SFR地址)，那麼首先就是將其映射成虛擬地址。

IO記憶體申請/歸還

Linux提供一組函數用於申請和釋放IO記憶體的範圍，這兩個API在訪問IO記憶體的時候並不是必須的，但是建議使用，他們可以檢查申請的資源是否可用，增加IO訪問的安全性，如果可用則申請成功，並標誌為已用，其他驅動想在這個進程歸還資源前申請就會失敗。

request_mem_region()巨集函數向記憶體申請n個記憶體地址，這些地址從first開始，len長，name表示設備的名稱，成功返回非NULL失敗返回NULL。

/**
 * request_mem_region - create a new busy resource region
 * @start: resource start address
 * @n: resource region size
 * @name: reserving caller's ID string
 */

struct resource * request_mem_region(resource_size_t start, resource_size_t n,const char *name)

release_mem_region()巨集函數顧名思義就是將request_mem_region()申請的IO記憶體資源歸還給內核以便其他進程也可以訪問該IO記憶體。

/**
 * release_mem_region - release a previously reserved resource region
 * @start: resource start address
 * @n: resource region size
 */
void release_mem_region(resource_size_t start, resource_size_t n,const char *name)

IO記憶體映射/去映射

申請了IO資源，接下來就是進行物理地址到虛擬地址的映射。內核提供的API如下

static inline void __iomem *ioremap(unsigned long port, unsigned long size)

static inline void iounmap(volatile void __iomem *addr)

IO記憶體訪問API

ARM的SFR是32bit的，我們在經過了ioremap之後其實就可以直接通過強制類型轉換來讀取獲取的虛擬地址，但是這種方法不夠安全，一不小心就會讀錯位，為此，內核同樣提供的標準的API來讀寫IO記憶體，不但代碼的安全性更高，可讀性也得到了改善。

讀IO

unsigned int ioread8(void *addr)
unsigned int ioread16(void *addr)
unsigned int ioread32(void *addr)

寫IO

void iowrite8(u8 val,void *addr)
void iowrite16(u8 val,void *addr)
void iowrite32(u8 val,void *addr)

讀一串IO記憶體

void ioread8_rep(void *addr,void *buf,unsigned long len)
void ioread16_rep(void *addr,void *buf,unsigned long len)
void ioread32_rep(void *addr,void *buf,unsigned long len)

寫一串IO記憶體

void iowrite8_rep(void *addr,const void *buf,unsigned long len)
void iowrite16_rep(void *addr,const void *buf,unsigned long len)
void iowrite32_rep(void *addr,const void *buf,unsigned long len)

複製IO記憶體

void memcpy_fromio(void *dest,void *source,unsigned long len)
void memcpy_toio(void *dest,void *source,unsigned long len)

設置IO記憶體

void memset_io(void *addr,u8 value,unsigned int len)