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分类: LINUX

2013-05-15 20:14:06


1)cat /proc/iomem看到的内容:
IO memory空间的地址资源分配情况,以树状结构显示。
request_mem_region
ioremap
2)cat /proc/ioports看到的内容
IO port空间的地址资源分配情况,以树状结构显示。[源于x86平台的设计思想,目前基本不用了]
request_region
ioremap
 
 
# define __iomem __attribute__((noderef, address_space(2)))
void __iomem *fpga_vbase;
 
__iomem是linux2.6.9内核中加入的特性。是用来个表示指针是指向一个I/O的内存空间。主要是为了驱动程序的通用性考虑。由于不同的CPU体系结构对I/O空间的表示可能不同。当使用__iomem时,编译器会忽略对变量的检查(因为用的是void __iomem)。若要对它进行检查,当__iomem的指针和正常的指针混用时,就会发出一些警告。
 
include/linux/compiler.h , make C=1 时会有检查,C=0
则无任何作用。 
$ grep -RIn 'define __iomem' include/linux
#ifdef __CHECKER__
# define __user         __attribute__((noderef, address_space(1)))
# define __kernel       /* default address space */
# define __safe         __attribute__((safe))
# define __force        __attribute__((force))
# define __nocast       __attribute__((nocast))
# define __iomem        __attribute__((noderef, address_space(2)))
# define __acquires(x)  __attribute__((context(0,1)))
# define __releases(x)  __attribute__((context(1,0)))
# define __acquire(x)   __context__(1)
# define __release(x)   __context__(-1)
# define __cond_lock(x) ((x) ? ({ __context__(1); 1; }) : 0)
extern void __chk_user_ptr(void __user *);
extern void __chk_io_ptr(void __iomem *);

#else
# define __user
# define __kernel
# define __safe
# define __force
# define __nocast
# define __iomem
# define __chk_user_ptr(x) (void)0
# define __chk_io_ptr(x) (void)0
# define __builtin_warning(x, y...) (1)
# define __acquires(x)
# define __releases(x)
# define __acquire(x) (void)0
# define __release(x) (void)0
# define __cond_lock(x) (x)

#endif
 
概念性的东西:

几乎每一种外设都是通过读写设备上的寄存器来进行的。外设寄存器也称为“I/O端口”,通常包括:控制寄存器、状态寄存器和数据寄存器三大类,而且一个外设的寄存器通常被连续地编址。CPU对外设IO端口物理地址的编址方式有两种:一种是I/O映射方式(I/O-mapped),另一种是内存映射方式(Memory-mapped)。而具体采用哪一种则取决于CPU的体系结构。

有些体系结构的CPU(如,PowerPC、m68k等)通常只实现一个物理地址空间(RAM)。在这种情况下,外设I/O端口的物理地址就被映射到CPU的单一物理地址空间中,而成为内存的一部分。此时,CPU可象访问一个内存单元那样访问外设I/O端口,而无需设立专门的外设I/O指令。这就是所谓的“内存映射方式”(Memory-mapped)。

而另外一些体系结构的CPU(典型地如X86)则为外设专门实现了一个单独地地址空间,称为“I/O地址空间”或“I/O端口空间”。这是个和CPU地RAM物理地址空间不同的地址空间,任何外设的I/O端口均在这一空间中进行编址。CPU通过设立专门的I/O指令(如X86的IN和OUT指令)来访问这一空间中的地址单元(也即I/O端口)。这就是所谓的“I/O映射方式”(I/O-mapped)。和RAM物理地址空间相比,I/O地址空间通常都比较小,如x86 CPU的I/O空间就只有64KB(0-0xffff)。这是“I/O映射方式”的一个主要缺点。
 
Linux设计了一个通用的数据结构resource来描述各种I/O资源(如:I/O端口、外设内存、DMA和IRQ等)。该结构定义在include/linux/ioport.h头文件中。
Linux是以一种倒置的树形结构来管理每一类I/O资源(如:I/O端口、外设内存、DMA和IRQ)的。每一类I/O资源都对应有一颗倒置的资源树,树中的每一个节点都是个resource结构,而树的根结点root则描述了该类资源的整个资源空间。
基于上述这个思想,Linux将基于I/O映射方式的I/O端口和基于内存映射方式的I/O端口资源统称为“I/O区域”(I/O Region)。


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