LINUX IO端口、IO内存释疑

本文介绍了IO端口和IO内存的基本概念及其主要区别。IO端口是CPU可以直接访问的寄存器,通常包括数据端口、控制端口和状态端口。而IO内存允许通过内存读写指令进行访问,但需先进行资源申请和映射。文章还详细解释了Linux下如何使用request_region和request_mem_region来分配资源。

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IO端口是指接口电路中能够被CPU直接访问的寄存器,一般有数据端口、控制端口和状态端口。每个连接到IO总线的设备都有自己的地址(集合),即端口,可以被映射到物理地址空间。

IO内存和IO端口的主要区别是,IO端口操作具有边际效应,而内存则没有(所以可以用多种方法进行优化,比如重新排序、告诉缓存等)。

 

使用IO内存前要先申请request_mem_region,然后ioremap映射;使用IO port前要用request_region请求。Linux维护全局变量ioport_resource和iomem_resource,每次request的时候从其中分配。PCI设备所需的内存基址在启动的时候已经有BIOS设定,所以在driver中需request_mem_region(base,length)声明。

request_region和request_mem_region仅仅申请资源。io region为0~64k,mem为0~4G。申请后仅该驱动程序可以使用该资源。

 

request_mem_region 函数返回resource指针,ioremap函数将该物理地址映射成内核虚拟地址(内部用vm_struct组织,跟vmalloc类似)。

ioport_map用于将io port映射成内核虚拟地址。

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