Teknologi capaian memori I/O dalam pemacu Linux: prinsip dan kaedah

Memori I/O ialah sejenis memori khas dalam sistem Linux Ia digunakan untuk memetakan daftar peranti supaya pemandu boleh mengawal peranti dengan membaca dan menulis memori. Akses memori I/O ialah salah satu operasi yang paling biasa dalam pembangunan pemacu Linux Ia melibatkan konsep seperti alamat fizikal dan alamat maya, pemetaan port dan pemetaan memori, akses bait dan akses perkataan, dsb. Dalam artikel ini, kami akan memperkenalkan teknologi akses memori I/O dalam pemacu Linux dan menggambarkan penggunaan serta langkah berjaga-jaganya dengan contoh.

ARM menangani ruang memori dan ruang IO secara seragam, jadi mengawal perkakasan dengan membaca dan menulis SFR menjadi mengawal perkakasan dengan membaca dan menulis alamat SFR yang sepadan. Bahagian alamat ini juga dipanggil I/O memori. Dalam x86, alamat I/O dan alamat memori dialamatkan secara berasingan Alamat IO tersebut dipanggil I/O port. Artikel ini hanya membincangkan akses memori IO

proses capaian memori IO

Kami tahu bahawa untuk mengurus sumber sistem yang paling penting dan menjadikan alamat fizikal telus kepada proses, Linux menggunakan mekanisme pemetaan memori Iaitu, jika sesuatu proses ingin mengakses alamat memori fizikal (cth. alamat SFR), maka ia mesti terlebih dahulu memetakannya ke alamat maya.

“

”

Aplikasi/pemulangan memori IO

Linux menyediakan satu set fungsi untuk memohon dan melepaskan julat memori IO ini tidak diperlukan semasa mengakses memori IO, tetapi ia disyorkan untuk menyemak sama ada sumber yang digunakan tersedia dan meningkatkan keselamatan akses IO. jika tersedia, aplikasi berjaya dan ditandakan sebagai digunakan Jika pemandu lain ingin memohon sumber sebelum proses ini mengembalikannya, aplikasi akan gagal.

**request_mem_region()** Fungsi makro terpakai untuk n alamat memori dari ingatan ini bermula dari yang pertama, panjang dan nama mewakili nama peranti Ia mengembalikan bukan NULL jika berjaya dan NULL jika gagal.

/**
 * request_mem_region - create a new busy resource region
 * @start: resource start address
 * @n: resource region size
 * @name: reserving caller's ID string
 */

struct resource * request_mem_region(resource_size_t start, resource_size_t n,const char *name)

**release_mem_region()Seperti namanya, fungsi makro mengembalikan sumber memori IO yang diminta oleh request_mem_region()** ke kernel supaya proses lain juga boleh mengakses memori IO.

/**
 * release_mem_region - release a previously reserved resource region
 * @start: resource start address
 * @n: resource region size
 */
void release_mem_region(resource_size_t start, resource_size_t n,const char *name)

Pemetaan/nyahpeta memori IO

Selepas memohon sumber IO, langkah seterusnya ialah memetakan alamat fizikal ke alamat maya. API yang disediakan oleh kernel adalah seperti berikut

static inline void __iomem *ioremap(unsigned long port, unsigned long size)
static inline void iounmap(volatile void __iomem *addr)

IO akses memori API

SFR ARM adalah 32bit Selepas melalui ioremap, kita sebenarnya boleh membaca alamat maya secara paksa tetapi kaedah ini tidak cukup selamat, anda akan membaca alamat yang salah , kernel juga API standard yang disediakan untuk membaca dan menulis memori IO bukan sahaja menjadikan kod lebih selamat, tetapi juga meningkatkan kebolehbacaan.

读IO

unsigned int ioread8(void *addr)
unsigned int ioread16(void *addr)
unsigned int ioread32(void *addr)

写IO

void iowrite8(u8 val,void *addr)
void iowrite16(u8 val,void *addr)
void iowrite32(u8 val,void *addr)

读一串IO内存

void ioread8_rep(void *addr,void *buf,unsigned long len)
void ioread16_rep(void *addr,void *buf,unsigned long len)
void ioread32_rep(void *addr,void *buf,unsigned long len)

写一串IO内存

void iowrite8_rep(void *addr,const void *buf,unsigned long len)
void iowrite16_rep(void *addr,const void *buf,unsigned long len)
void iowrite32_rep(void *addr,const void *buf,unsigned long len)

复制IO内存

void memcpy_fromio(void *dest,void *source,unsigned long len)
void memcpy_toio(void *dest,void *source,unsigned long len)

设置IO内存

void memset_io(void *addr,u8 value,unsigned int len)

通过本文，我们了解了Linux驱动中的I/O内存访问技术，它们可以用来实现对外设寄存器的读写操作。我们应该根据实际需求选择合适的函数，并遵循一些基本原则，如先申请再映射，先释放再取消映射，使用正确的数据类型和大小等。I/O内存访问技术是Linux驱动开发中不可或缺的一部分，它可以实现对外设的控制和配置，也可以提升驱动程序的效率和兼容性。希望本文能够对你有所帮助和启发。

Atas ialah kandungan terperinci Teknologi capaian memori I/O dalam pemacu Linux: prinsip dan kaedah. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!