硬件访问+混杂设备驱动（国嵌笔记）

硬件访问


1.寄存器与内存的区别在那里呢？？
寄存器和RAM的主要不同在于：寄存器操作有副作用（side effect或边际效果），读取某个地址时可能导致该地址内容发生变化，比如很多设备的中断状态寄存器只要一读取，便自动清零。


2.内存与I/O
在X86处理器中存在I/O空间的概念，I/O空间是相对内存空间而言的，他们是彼此独立的地址空间，在32位的X86系统中，I/O空间大小为64K,内存空间大小为4G 


把不同的硬件安排到不同的地址空间中
比如：网卡和内存安排到内存地址空间。并口安排在IO地址空间

支持IO地址空间是硬件特性（与CPU有关）不是软件特征


3.IO端口与ID内存


IO端口：当一个寄存器或内存位于IO空间时，称其为IO端口
IO内存：当一个寄存器或内存位于内存空间时，称其为IO内存
 这是由硬件连线决定的




4.对IO端口的操作
1.申请2.访问3.释放


1.申请：
request_region(first,n,name)//这个函数告诉内核，你要使用从first开始的n个端口，name参数是设备的名字。如果申请成功，返回非NULL,申请失败返回NULL。


在/proc/ioports中展示有系统中端口的分配情况

2.访问
IO端口可分为8、16、32位端口，LINUX内核头文件(体系依赖头文件<asm/io.h>)定义了下列内联函数来访问IO端口：

unsigned inb(unsigned port)
读取字节端口（8位宽）
void outb(unsigned char byte,unsigned port)
写字节端口（8位宽）

inw()
outw()


inl()
outl()
3.当使用完一组IO端口（通常在卸载驱动时），应使用如下函数把他返还给系统。
void release_region()


5.对IO内存的使用
1.申请2.映射3.访问4.释放

1.申请
request_mem_region(start,len,name)//这个函数申请一个从start开始长度为len字节的内存区。如果成功，返回非NULL，否则范围NULL

在/proc/iomem中列出
2.映射

物理地址到虚拟地址的映射
ioremap(phys_addr,size)
返回虚拟地址
3.访问
ioread8(addr)
ioread16(addr)
ioread32(addr)

iowrite8(value,addr)
iowrite16(value,addr)
iowrite32(value,addr)

4.释放
iounmap(addr)
release_mem_region()




混杂设备驱动 
1.概述
在LINUX中存在一类字符设备，他们共享一个主设备号(10)，但次设备号不同，我们称这类设备为混杂设备(miscdevice)
所有混杂设备形成一个链表，对设备访问时，内核根据次设备号查找到相应的miscdevice设备。


其根本是字符设备。


可能是为了节省主设备号,其主设备号都是10 
2.描述
使用struct miscdevice来描述

成员中包含次设备号，设备名，文件操作（file_operations）等
3.注册
使用misc_register来注册一个混杂设备驱动

int misc_register(struct miscdevice* misc)