LINUX下IO资源的实现、管理和操作VIP专享VIP免费

下载后可任意编辑LINUX 下 I/O 资源的实现、管理和操作发布日期：2024-01-14 01:39:42 作者：admin 来源： 浏览次数：448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）。而具体采纳哪一种则取决于 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可以象访问一个内存单元那样访问外设 I/O 端口，而不需要设立专门的外设 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”或者“I/O 端口空间”。这是一个与 CPU 地 RAM 物理地址空间不同的地址空间，所有外设的 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）。与 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 将基于 I/O 映射方式的或内存映射方式的 I/O 端口通称为“I/O 区域”（I/O region）。在讨论对 I/O 区域的管理之前，我们首先来分析一下 Linux 是如何实现“I/O 资源”这一抽象概念的。3．1 Linux 对 I/O 资源的描述 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：下载后可任意编辑 struct resource { const char *name; unsigned long start, end; unsigned long flags; struct resource *parent, *sibling, *child; }; 各成员的含义如下： 1. name 指针：指向此资源的名称。 2. start 和 end：表示资源的起始物理地址和终止物理地址。它们确定了资源的范围，也即是...