gpio映射

  一个函数分析（s3c2410_gpio_setpin），浅析ARM IO 内存映射
（这是我转载的一篇博客，不过我自己感觉其中有一点错误，不过按照这个上面的解释，还是有一点理解映射的机制的，呵呵）

    

目录：
1 S3c2410_gpio_setpin作用以及源码
2 在内核中队部分代码进行深入跟踪
3 ARM的IO内存映射计算及分析
4 一些琐碎的话
 
1  S3c2410_gpio_setpin作用以及源码
 
该函数根据传入的参数设这GPIO的数据输出。源码如下
void s3c2410_gpio_setpin(unsigned int pin, unsigned int to)
{
       void __iomem *base = S3C24XX_GPIO_BASE(pin);
       unsigned long offs = S3C2410_GPIO_OFFSET(pin);
       unsigned long flags;
       unsigned long dat;
 
       local_irq_save(flags);
 
       dat = __raw_readl(base + 0x04);
       dat &= ~(1<< offs);
       dat |= to << offs;
       __raw_writel(dat, base + 0x04);
 
       local_irq_restore(flags);
}
 
EXPORT_SYMBOL(s3c2410_gpio_setpin);
 
 
2  在内核中队部分代码进行深入跟踪
 
S3C24XX_GPIO_BASE的定义如下
#define S3C24XX_GPIO_BASE(x)  S3C2400_GPIO_BASE(x) ／／这一句我感觉有问题，源码中是这样写的：

#ifdef CONFIG_CPU_S3C2400
#define S3C24XX_GPIO_BASE(x)  S3C2400_GPIO_BASE(x)
#define S3C24XX_MISCCR        S3C2400_MISCCR
#else
#define S3C24XX_GPIO_BASE(x)  S3C2410_GPIO_BASE(x)
#define S3C24XX_MISCCR       S3C24XX_GPIOREG2(0x80)
#endif /* CONFIG_CPU_S3C2400 */

 

由于CONFIG_CPU_S3C2400，对于2410和2440，应该是执行#else后面的宏定义的不是么？

我很疑惑，可是再网上都没有关于这方面的解释，所以说我还是按照他上面说的做的。。

#define S3C2400_GPIO_BASE(pin)   (pin < S3C2410_GPIO_BANKC ? \
                                 S3C2400_BASEA2B(pin)+S3C24XX_VA_GPIO : \
                                 S3C2400_BASEC2H(pin)+S3C24XX_VA_GPIO)
 
#define S3C2410_GPIO_BANKC   (32*2)
#define S3C2400_BASEA2B(pin)     ((((pin) & ~31) >> 2))
#define S3C2400_BASEC2H(pin)     ((S3C2400_BANKNUM(pin) * 10) + \
                                 (2 * (S3C2400_BANKNUM(pin)-2)))
 
#define S3C2400_BANKNUM(pin)     (((pin) & ~31) / 32)
 
#define S3C24XX_VA_GPIO         ((S3C24XX_PA_GPIO-S3C24XX_PA_UART)+S3C24XX_VA_UART)
 
#define S3C24XX_PA_GPIO     S3C2410_PA_GPIO
 
#define S3C2410_PA_GPIO     (0x56000000)
 
#define S3C2410_PA_UART    (0x50000000)
 
#define S3C24XX_VA_UART         S3C_VA_UART
 
#define S3C_VA_UART  S3C_ADDR(0x01000000)      /* UART */
 
 
#ifndef __ASSEMBLY__
#define S3C_ADDR(x)    ((void __iomem __force *)S3C_ADDR_BASE + (x))
#else
#define S3C_ADDR(x)    (S3C_ADDR_BASE + (x))
#endif
 
#define S3C_ADDR_BASE   (0xF4000000)
以上就是用cscope跟踪内核代码的结果。
 
 
3  ARM的IO内存映射计算及分析
UART映射后的虚拟地址是0xF4000000＋0x01000000，而物理地址GPIO＝0x56000000 UART=0x50000000,void __iomem *base = S3C24XX_GPIO_BASE(pin)中的base是通过UART的虚拟地址加上GPIO和UART 的差，进而计算出GPIO的虚拟地址S3C24XX_VA_GPIO＝((S3C24XX_PA_GPIO - S3C24XX_PA_UART)+S3C24XX_VA_UART=0x56000000-0x50000000+S3C24XX_VA_UART=0x060000000+(0xf4000000+0x01000000)=0xfb000000,
所以A组GPIO的基地址为 0xfb000000 B组的基地址为：0xfb000000+(0b100000>>1)=0xfb000010 ,即 S3C24XX_GPIO_BASE=0xfb000010，C组基地址为 2＊10＋2＊（2－2）＋0xfb000000=0b10100+0xfb000000=0x14+0xfb000000=0xfb000014,DEFGH这些组可以类推，如D组比C组基地址大12，E组比D组基地址大12……
 S3C2410_GPIO_OFFSET的定义如下：
#define S3C2410_GPIO_OFFSET(pin) ((pin) & 31)
可知GPB（5）的偏移量就是5对应GPBCON   的第五位，对应控制断口的第五位。
而在硬件手册上找到ARM920T的GPIO物理地址：
GPACON 0x56000000    GPADAT 0x56000004     Ox56000008 0x5600000c 这两个地址保留
PGBCON 0x56000010    GPBDAT 0x56000014     GPBUP 0x56000018 Reserved 0x5600001c
PGCCON 0x56000020    GPCDAT 0x56000024     GPCUP 0x56000028 Reserved 0x5600002c    
由此可知道S3C24XX_GPIO_BASE=0xfb000010就是GPBCON的地址，S3C24XX_GPIO_BASE＋0x04=（base+0x04）就是GPBDAT的地址，所以下面语句就是向从GPBDAT读数据到dat，经过修改之后（根据穿过来的参数，设置对应位，这里是GPB（5），也就是修改GPBDAT中的第五位）再次写入GPBDAT
       dat = __raw_readl(base + 0x04);
       dat &= ~(1<< offs);
       dat |= to << offs;
       __raw_writel(dat, base + 0x04);
       以上IO物理地址映射为虚拟地址的过程就是ARM IO 地址映射的过程
local_irq_save(flags);是关中断
local_irq_restore(flags);是开中断
 
 
4  一些琐碎的话
在Documents/arm/s3c24xx中有关于s3c24xxcpu的一些文档，很好，可以看看。比如有关gpio的文档。
GPIO 在使用的时候首先是对所有的GPIO 进行了分类A B C D E F G H J 这几大类，每一类都有32个GPIO,
在逻辑上对他们进行了地址的规划，地址是从0（还是1？有待细看）一直到32*9 这么多地址，
这些地址进而又与虚拟地址相对应，linux中端口的地址都是把对应的物理地址加一个偏移量形成了物理地址，
这个偏移量从0xf4000000 开始的，然后再以0xf4000000为基地址进行映射（那些编号就是相对从0xf4000000开始映射的GPIO地址的偏移地址）。这样就从CPU引脚的物理地址变换成了虚拟地址。
 
新手，如有错误不要吝惜您的数次按键，请批评指正。如有意见建议谢谢点拨。

 TAG ARM IO内存映射 s3c2410_gpio_setpin 

 

 

注;

下面是我跟踪另一个宏定义，总结一下如下（linux2.6.30.2内核），

S3C2410_GPIO_BASE(pin)－－－－－－－－－－－－－
在linux/include/asm/hardware/s3c2410/regs-gpio.h中
#define S3C2410_GPIO_BASE(pin) ((((pin) & ~31) >> 1) +S3C24XX_VA_GPIO)
S3C24XX_VA_GPIO－－－－－－－－－－－－

#define S3C24XX_VA_GPIO    ((S3C24XX_PA_GPIO - S3C24XX_PA_UART) + S3C24XX_VA_UART)
#define S3C24XX_PA_GPIO     S3C2410_PA_GPIO
#define S3C2410_PA_GPIO    (0x56000000)
#define S3C24XX_PA_UART     S3C2410_PA_UART
#define S3C2410_PA_UART    (0x50000000)
#define S3C24XX_VA_UART    S3C_VA_UART
#define S3C_VA_UART S3C_ADDR(0x01000000) /* UART */

#ifndef __ASSEMBLY__
#define S3C_ADDR(x) ((void __iomem __force *)S3C_ADDR_BASE + (x))
#else
#define S3C_ADDR(x) (S3C_ADDR_BASE + (x))
#endif
#define S3C_ADDR_BASE (0xF4000000)

我算了一下，
S3C24XX_VA_GPIO＝0x56000000－0x5000000 ＋ 0xF4000000刚好是0xfb000000,说明2者算出的结果相同，呵呵