ioport和iomem

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）。 参考： linux/kernel/resource.c include/linux/Ioport.h __user表示是一个用户空间的指针，所以kernel不可能直接使用。 #ifdef __CHECKER__ # define __user __attribute__((noderef, address_space(1))) # define __kernel /* default address space */ #else # define __user # define __kernel #endif noderef告诉编译器，不应该解除该指针的引用，因为在当前地址空间中它是没有意义的。 这里的CHECKER表示是否使用了Sprase（就是一种静态分析工具，用来分析内核源码中的BUG）。是不是想研究一下了？呵呵。可以参见http://sparse.wiki.kernel.org/index.php/Main_Page 所以对于这种变量，在kernel中使用要用到copy_to_user和copy_from_user。 __iomem是2.6.9中加入的特性。是用来个表示指会指向一个I/O的内存空间。主要是为了driver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，compiler会忽略对变量的检查（因为用的是void __iomem）。但sparse会对它进行检查，当__iomem的指针和正常的指针混用时，就会发出一些warnings。 下面还有一些为个变量新加入的函数:     unsigned int ioread8(void __iomem *addr);     unsigned int ioread16(void __iomem *addr);     unsigned int ioread32(void __iomem *addr);     void iowrite8(u8 value, void __iomem *addr);     void iowrite16(u16 value, void __iomem *addr);     void iowrite32(u32 value, void __iomem *addr); 可以看一下http://lwn.net/Articles/102240/ 和http://lwn.net/Articles/102232/