linux I/O 内存分配和映射

I/O 内存区必须在使用前分配. 分配内存区的接口是( 在 <linux/ioport.h> 定义):

struct resource *request_mem_region(unsigned long start, unsigned long len, char *name);

这个函数分配一个 len 字节的内存区, 从 start 开始. 如果一切顺利, 一个 非 NULL 指 针返回; 否则返回值是 NULL. 所有的 I/O 内存分配来 /proc/iomem 中列出.

内存区在不再需要时应当释放:

void release_mem_region(unsigned long start, unsigned long len); 还有一个旧的检查 I/O 内存区可用性的函数:

int check_mem_region(unsigned long start, unsigned long len); 但是, 对于 check_region, 这个函数是不安全和应当避免的.

在存取内存之前, 分配 I/O 内嵌不是唯一的要求的步骤. 你必须也保证这个 I/O 内存已 经对内核是可存取的. 使用 I/O 内存不只是解引用一个指针的事情; 在许多系统, I/O 内存根本不是可以这种方式直接存取的. 因此必须首先设置一个映射. 这是 ioremap 函

数的功能, 在第 1 章的
"vmalloc 及其友"一节中介绍的. 这个函数设计来特别的安排虚 拟地址给 I/O 内存区.

一旦装备了 ioremap (和 iounmap), 一个设备驱动可以存取任何
I/O 内存地址, 不管是 否它是直接映射到虚拟地址空间. 记住, 但是, 从 ioremap 返回的地址不应当直接解引 用; 相反, 应当使用内核提供的存取函数.
在我们进入这些函数之前, 我们最好回顾一下 ioremap 原型和介绍几个我们在前一章略过的细节.

这些函数根据下列定义调用:

#include <asm/io.h>

void *ioremap(unsigned long phys_addr, unsigned long size);

void *ioremap_nocache(unsigned long phys_addr,
unsigned long size); void iounmap(void * addr);

首先,
你注意新函数 ioremap_nacache. 我们在第 8 章没有涉及它, 因为它的意思是明 确地硬件相关的. 引用自一个内核头文件:"It’s
useful if some control registers are in such an area, and write combining or
read caching is not desirable.". 实际上, 函数实现在大部分计算机平台上与 ioremap 一致: 在所有 I/O 内存已经通过非
缓冲地址可见的地方, 没有理由使用一个分开的, 非缓冲 ioremap 版本.