Linux內核的學習（一）

Linux內核里mmu已經啟動，不能直接訪問物理地址。

mmu，全稱Memory Manage Unit, 中文名————存儲器管理單元。

• 地址範圍—— 電腦上的地址集合。（大小是由CPU的位數決定）32位——0 ～ 0xFFFFFFFF（4G）, 64位——0～0xFFFFFFFFFFFFFFFF（64T）。地址範圍也叫虛擬地址空間，該空間的某一個地址我們稱之為虛擬地址。
• 物理地址———真實地址空間。

　　MMU是如何工作？

進程X開始運行時，訪問到VPRN0，是虛擬地址。VPFN0是指向頁表（頁表分為page index(頁號索引)，offset(偏移位)。頁表的詳細說明 http://blog.csdn.net/seanyxie/article/details/5728772）。通過頁表，會發現該部分的虛擬記憶體實際上是位於PFN0區域，所以程式實際上訪問的就是物理記憶體的PFN0區域。VPFN3----->PFN4。 當我的Y進程也在運行時 Y的虛擬記憶體VPFN1——>PFN4。

由此，我們得出以下結論：

1. 物理地址，和虛擬地址沒什麼關係。
   
2. 不同進程會被分配同一個物理記憶體
3. 不同的進程的虛擬記憶體，其對應的物理記憶體實際上沒有多大關係

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Linux內核的MMU已經啟動，我們如何去直接訪問物理地址？

 #include <asm/io.h>
void *ioremap(cookie,size) //該函數用於把指定的物理地址映射到一個虛擬地址上
//cookie 指定物理地址， size表示映射的大小範圍
//返回值為映射得到的虛擬地址

iounmap(void *addr) //用於取消虛擬地址的映射關係。

 ioread8(地址)／readb() // 讀地址上的8位值， readb是比較老的函數
 ioread16(地址)／readw()// 讀16位
ioread32(地址)／readl()//讀32位

iowrite8(值，地址)／writeb//寫8位，writeb是比較老的函數

iowrite16(值，地址)／writew//寫16位

iowrite32(值，地址)／writel//寫32位

 1 ＃include <linux/init.h>
 2  #include <linux/module.h>
 3  #include <asm/io.h>
 4 
 5 #define BADDR 0x01c20800
 6 u8 *vaddr; //用於記錄映射的虛擬地址
 7 
 8 static int __init myinit(void)
 9 {
10     u32 val;
11     vaddr = ioremap(BADDR, SZ_4K);
12     
13     printk("myinit.......");
14     return 0;
15 }
16 
17 static void __exit myexit(void)
18 {
19     printk("myexit");
20 
21     iounmap(vaddr);
22 }
23 
24 module_init(myinit);
25 module_exit(myexit);
26 
27 MODULE_ILCENSE("GPL");

Linux 內核提供gpio口的操作的函數

linux內核里有標準的GPIO操作方法. 其中有對晶元廠商的要求，晶元廠商需要在內核里實現相關的GPIO控制器的驅動配置, 讓內核里的gpiolib(drivers/gpio/目錄下)可以統一管理整個晶元的gpio口, 讓我們驅動人員可以用內核提供的gpio標準操作函數通過gpiolib來調用控制晶元的io口.

#include <linux/gpio.h>

int gpio_request(unsigned gpio, const char *label);//用於io口申請，每個io只能一次
void gpio_free(unsigned gpio); //釋放已請求的io口
 
int gpio_direction_input(unsigned gpio);//把io作為輸入功能
int gpio_direction_output(unsigned gpio, int value);//作輸出，並根據value的值輸出高低電平

int gpio_get_value(unsigned gpio);//獲取指定io的電平
void gpio_set_value(unsigned gpio, int value);//設置io的電平

int gpio_to_irq(unsigned gpio);//獲取到gpio的中斷號

如何在內核里找到GPIO口的定義。有兩種方法：

• 一般情況下, io口的定義是在內核源碼arch/arm/mach-xxxx/include/mach/gpio.h.（mach-xxxx是和板有關）
• 我們可以反著來，查找誰在用GPIO口。例如：我們查gpio_request，看看GPIO口的定義。

我們可以不用看CPU的晶元手冊，直接控制GPIO。