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分类: LINUX

2011-07-06 09:46:07

void * __ioremap(unsigned long phys_addr, unsigned long size, unsigned long flags)
入口: phys_addr:要映射的起始的IO地址;

size:要映射的空间的大小;

flags:要映射的IO空间的和权限有关的标志;

功能: 将一个IO地址空间映射到内核的虚拟地址空间上去,便于访问;

实现:对要映射的IO地址空间进行判断,低PCI/ISA地址不需要重新映射,也不允许用户将IO地址空间映射到正在使用的RAM中,最后申请一 个 vm_area_struct结构,调用remap_area_pages填写页表,若填写过程不成功则释放申请的vm_area_struct空 间;

意义:
比如isa设备和pci设备,或者是fb,硬件的跳线或者是物理连接方式决定了硬件上的内存影射到的cpu物理地址。
在内核访问这些地址必须分配给这段内存以虚拟地址,这正是__ioremap的意义所在 ,需要注意的是,物理内存已经"存在"了,无需alloc page给这段地址了.

文件中的注释也是比较详尽的,并且只
暴露了__ioremap,iounmap两个函数供其他模
块调用,函数remap_area_pte,remap_area_pmd,remap_area_pages只为__ioremap所用.

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为了使软件访问I/O内存,必须为设备分配虚拟地址.这就是ioremap的工作.这个函数专门用来为I/O内存区域分配虚拟地址(空间).对于直接映射的I/O地址ioremap不做任何事情(uClinux中是这么实现的??)
有了ioremap(和iounmap),设备就可以访问任何I/O内存空间,不论它是否直接映射到虚拟地址空间.但是,这些地址永远不能直接使用(指物理地址),而要用readb这种函数.

根据计算机平台和所使用总线的不同,I/O 内存可能是,也可能不是通过页表访问的,通过页表访问的是统一编址(PowerPC),否则是独立编址(Intel)。如果访问是经由页表进行的,内核必 须首先安排物理地址使其对设备驱动 程序可见(这通常意味着在进行任何 I/O 之前必须先调用 ioremap)。如果访问无需页表,那么 I/O 内存区域就很象 I/O 端口,可以使 用适当形式的函数读写它们。

不管访问 I/O 内存时是否需要调用 ioremap, 都不鼓励直接使用指向 I/O 内存的指针。尽管(在“I/O 端口和 I/O 内存” 介绍过)I/O 内存在硬件一级是象普通 RAM 一样寻址的,但在“I/O 寄存器和常规内存”中描述过的那些需要额外小心的情况中已经建议不要使用普 通指针。相反,使用“包装的”函数访问 I/O 内存,一方面在所有平台上都是安全的,另一方面,在可以直接对指针指向的内存区域执行操作的时候,该函数 是经过优化的

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自己原以为当给显卡上的存储空间分配了总线地址A以后,它所对应的虚拟空间就随之确定了.也就是A+3G.可是事实上,在ioremap.c文件里面的实现并不是这样的.所用的函数是 __ioremap(unsigned long phys_addr, unsigned long size, unsigned
long flags)实现的时候是为从phys_addr开始的size大小的物理地址分配一块虚拟地址.注意这里是分配,而不是指定.我所认为的分配应该是指定即根据phys_addr得到其所对应的虚拟地址是phys_addr+3G.
本人认为一合理的解释是这样的:系统虚拟空间中映射的非IO卡上的地址空间满足3G差关系,而IO卡上的
存储空间就不满足了.欢迎讨论

在X86体系下的,CPU的物理地址和PCI总线地址共用一个空间。linux内核将3G-4G的虚拟地址固定映射到了物理地址的0-1G的地方。但是如果外围设备上的地址高于1G,例如某块PCI卡分配到了一个高于1G的地址,就需要调用ioremap来重新建立该物理地址(总线地址)和虚拟地址之间的映射。这个映射过程是这样的:在ioremap.c文件的__ioremap函 数中首先对将来映射的物理地址进行检查,也就是不能重新映射640K-1M地址(由于历史的原因,物理地址640k到1M空间被保留给了显卡),普通的 ram地也不能重新被映射。之后调用get_vm_area获得可用的虚拟地址,然后根这虚拟地址和欲映射的物理地址修改页表,之后内核就可以用这个虚拟 地址来访问映射的物理地址了。
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