① 驱动中操作物理绝对地址为什么要先ioremap
void * __ioremap(unsigned long phys_addr, unsigned long size, unsigned long flags) 入口： phys_addr：要映射的起始的IO地址； size：要映射的空间的大小； flags：要映射的IO空间的和权限有关的标志； 功能： 将一个IO地址空间映射到内核的虚拟地址空间上去，便于访问； 实现：对要映射的IO地址空间进行判断，低PCI/ISA地址不需要重新映射，也不允许用户将IO地址空间映射到正在使用的RAM中，最后申请一 个 vm_area_struct结构，调用remap_area_pages填写页表，若填写过程不成功则释放申请的vm_area_struct空 间； 意义： 比如isa设备和pci设备，或者是fb，硬件的跳线或者是物理连接方式决定了硬件上的内存影射到的cpu物理地址。 在内核访问这些地址必须分配给这段内存以虚拟地址,这正是__ioremap的意义所在 ,需要注意的是,物理内存已经"存在"了,无需alloc page给这段地址了. 文件中的注释也是比较详尽的,并且只 暴露了__ioremap,iounmap两个函数供其他模 块调用,函数remap_area_pte,remap_area_pmd,remap_area_pages只为__ioremap所用. －－－－－－－－ 为了使软件访问I/O内存,必须为设备分配虚拟地址.这就是ioremap的工作.这个函数专门用来为I/O内存区域分配虚拟地址(空间).对于直接映射的I/O地址ioremap不做任何事情(uClinux中是这么实现的??) 有了ioremap(和iounmap),设备就可以访问任高搜何I/O内存空间,不论它是否直接映射到虚拟地址空间.但是戚让历,这些地址永远不能直接使用(指物理地址),而要用readb这种函数. 根据计算机平台和所使用总线的不同，I/O 内存可能是，也可能不是通过页表访问的，通过页表访问的是统一编址（PowerPC），否则是独立编址(Intel)。如果访问是经由页表进行的，内核必须首先安排物理地址使其对设备驱动 程序可见（这通常意味着在进行任何 I/O 之前必须先调用 ioremap）。如果访问无需页表，那么 I/O 内存区域就很象 I/O 端口，可以使 用适当形式的函数读写它们。 不管访问 I/O 内存时是否需要调用 ioremap，都不鼓励直接使用指向 I/O 内存的指针。尽管（在“I/O 端口和 I/O 内存” 介绍过）I/O 内存在硬件一级是象普通 RAM 一样寻址的，但在“I/O 寄存器和常规内存”中描述过的那些需要额外小心的情况中已经建议不要使用普 通指针。相反，使用“包装的”函数访问 I/O 内存，一方面在所有平台上都是安全的，另一方面，在可以直接对指针指向的内存区域执行操作的时候，该函数 是经过优化的 －－－－－－－ 自己原以为当给显卡上的存储空间分配了总线地址A以后,它所对应的虚拟空间就随之确定了.也就是A+3G.可是事实上,在ioremap.c文件里面的实现并不是这样的.所用的函数是 __ioremap(unsigned long phys_addr, unsigned long size, unsigned long flags)实现的时候是为从phys_addr开始的size大小的物理地址分配一块虚拟地址.注意这里是分配,而不是指定.我所认为的分配应该是指定即根据phys_addr得到其所对应的滑含虚拟地址是phys_addr+3G. 本人认为一合理的解释是这样的:系统虚拟空间中映射的非IO卡上的地址空间满足3G差关系,而IO卡上的 存储空间就不满足了.
② linux中ioremap和mmap的区别
你不是已经说了区别
ioremap是将物理地址转换为虚拟地址
mmap是将设备内存线性地址映射到用户地址空间
linux的线程只能访问虚拟地址，不管是不是内核，ioremap应用，比如有个寄存器地址是0xe8000000
你要用ioremap映射后，才能访问地址0xe8000000。这两个地址是不同的，mmu会帮你搞定，对你是透明的
mmap在内核我用过ops中的mmap方法
我写过一个例程，见附件。里面还有用户态的测试程序。
③ linux驱动中ioremap返回值是0是怎么回事
#include #include #include int mian() { pid_t pid; int a=2; int ret=1; pid=fork(); if(pid==0) { return 2; } else if(pid>春侍0) { wait((void *)&ret); printf("return is:%d\乎兄n",ret); return 0; } else { printf("create process error!"岁森袭); ...
④ linux中VM_IOREMAP的作用
可以写一个空函数放在min之前，比如
int TestForAc97include()
{
return 0;
}
如果变成TestForAc97报错，说明问题出在ac97或者更靠前位置，如果还是min报错，则是函数本身的问题。可以考虑把参数写到一行里，然后函数内烂盯部都注释掉，来看看问题出在函数名还是程序内部。链历敏
看提示出在Ac97或者更前面的可能性比较大
另外,站长团上棚枝有产品团购,便宜有保证
⑤ linux设备树gpio控制不了
linux设备树gpio控制不了是linux设备树不能直接控制gpio。根据查询相关信息得知linux设备树不能直接控制gpio，linux设备树有旁迟两个模式的用户态和内核态，gpio操作只能在内核态咐团进行，而应用程序运行在用户态。在内核空间控制gpio有两种方法。
1、通过调用gpiolib的接口来衡启橘控制gpio。
2、通过ioremap来控制gpio。
⑥ 初学Linux，linux中使用ioremap函数可以映射一个数组吗
是的，你可以使用 ioremap() 函数来映射一个物理地址的连续区域，并将其映射到一个虚凯昌拟地址的连续区域，从而访问整个寄存器组。在这种情况下，你可以将这个寄存器组看作是一个数组，通过访问返回的虚拟首地址来访问整个寄存器组。
下面是一个使用 ioremap() 函雹孙袜数映射一个物理地址连续区域的例子：
#define REG_ADDR_BASE 0x1000 // 寄存器组物理地址
#define REG_SIZE 0x100 // 寄存器组大小
void *virt_addr;
// 映射寄存器组物理地址到虚拟地址
virt_addr = ioremap(REG_ADDR_BASE, REG_SIZE);
// 访问寄存器组
u32 reg_value = readl(virt_addr + offset); // 读取偏移量为 offset 的寄存器值
writel(reg_value, virt_addr + offset); // 向偏移量为 offset 的寄存器写入值
...
// 解除虚拟地址和物理地址的映射关系
ioremap_free(virt_addr);
在这个例子中，REG_ADDR_BASE 是寄存器组的起始物理地址，REG_SIZE 是寄存器组的大小。ioremap() 函数将这个物理地址区域映射到一个虚拟地址区域，并返回虚拟地址的首地址。通过对返回的虚拟地址加上偏移量，就可以访问整个寄存器组了。最后，使用 ioremap_free() 函数来解除虚拟地址和物理地址的映射关源激系。
⑦ LINUX设备驱动程序如何与硬件通信
LINUX设备驱动程序是怎么样和硬件通信的?下面将由我带大家来解答这个疑问吧，希望对大家有所收获!
LINUX设备驱动程序与硬件设备之间的通信
设备驱动程序是软件概念和硬件电路之间的一个抽象层，因此两方面都要讨论。到目前为止，我们已经讨论详细讨论了软件概念上的一些细节，现在讨论另一方面，介绍驱动程序在Linux上如何在保持可移植性的前提下访问I/O端口和I/O内存。
我们在需要示例的场合会使用简单的数字I/O端口来讲解I/O指令，并使用普通的帧缓冲区显存来讲解内存映射I/O。
I/O端口和I/O内存
计算机对每种外设都是通过读写它的寄存器进行控制的。大部分外设都有几个寄存器，不管是在内存地址空间还是在I/O地址空间，这些寄存器的访问地址都是连续的。
I/O端口就是I/O端口，设备会把寄存器映射到I/O端口，不管处理器是否具有独立的I/O端口地址空间。即使没有在访问外设时也要模拟成读写I/O端口。
I/O内存是设备把寄存器映射到某个内存地址区段(如PCI设备)。这种I/O内存通常是首先方案，它不需要特殊的处理器指令，而且CPU核心访问内存更有效率。
I/O寄存器和常规内存
尽管硬件寄存器和内存非常相似，但程序员在访问I/O寄存器的时候必须注意避免由于CPU或编译器不恰当的优化而改变预期的I/O动作。
I/O寄存器和RAM最主要的区别就是I/O操作具有边际效应，而内存操作则没有：由于内存没有边际效应，所以可以用多种 方法 进行优化，如使用高速缓存保存数值、重新排序读/写指令等。
编译器能够将数值缓存在CPU寄存器中而不写入内存，即使储存数据，读写操作也都能在高速缓存中进行而不用访问物理RAM。无论是在编译器一级或是硬件一级，指令的重新排序都有可能发生：一个指令序列如果以不同于程序文本中的次序运行常常能执行得更快。
在对常规内存进行这些优化的时候，优化过程是透明的，而且效果良好，但是对I/O操作来说这些优化很可能造成致命的错误，这是因为受到边际效应的干扰，而这却是驱动程序访问I/O寄存器的主要目的。处理器无法预料某些 其它 进程(在另一个处理器上运行，或在在某个I/O控制器中发生的操作)是否会依赖于内存访问的顺序。编译器或CPU可能会自作聪明地重新排序所要求的操作，结果会发生奇怪的错误，并且很难调度。因此，驱动程序必须确保不使用高速缓冲，并且在访问寄存器时不发生读或写指令的重新排序。
由硬件自身引起的问题很解决：只要把底层硬件配置成(可以是自动的或是由Linux初始化代码完成)在访问I/O区域(不管是内存还是端口)时禁止硬件缓存即可。
由编译器优化和硬件重新排序引起的问题的解决办法是：对硬件(或其他处理器)必须以特定顺序的操作之间设置内存屏障(memory barrier)。Linux提供了4个宏来解决所有可能的排序问题：
#include <linux/kernel.h>
void barrier(void)
这个函数通知编译器插入一个内存屏障，但对硬件没有影响。编译后的代码会把当前CPU寄存器中的所有修改过的数值保存到内存中，需要这些数据的时候再重新读出来。对barrier的调用可避免在屏障前后的编译器优化，但硬件完成自己的重新排序。
#include <asm/system.h>
void rmb(void);
void read_barrier_depends(void);
void wmb(void);
void mb(void);
这些函数在已编译的指令流中插入硬件内存屏障;具体实现方法是平台相关的。rmb(读内存屏障)保证了屏障之前的读操作一定会在后来的读操作之前完成。wmb保证写操作不会乱序，mb指令保证了两者都不会。这些函数都是barrier的超集。
void smp_rmb(void);
void smp_read_barrier_depends(void);
void smp_wmb(void);
void smp_mb(void);
上述屏障宏版本也插入硬件屏障，但仅仅在内核针对SMP系统编译时有效;在单处理器系统上，它们均会被扩展为上面那些简单的屏障调用。
设备驱动程序中使用内存屏障的典型形式如下：
writel(dev->registers.addr, io_destination_address);
writel(dev->registers.size, io_size);
writel(dev->registers.operation, DEV_READ);
wmb();
writel(dev->registers.control, DEV_GO);
在这个例子中，最重要的是要确保控制某种特定操作的所有设备寄存器一定要在操作开始之前已被正确设置。其中的内存屏障会强制写操作以要求的顺序完成。
因为内存屏障会影响系统性能，所以应该只用于真正需要的地方。不同类型的内存屏障对性能的影响也不尽相同，所以最好尽可能使用最符合需要的特定类型。
值得注意的是，大多数处理同步的内核原语，如自旋锁和atomic_t操作，也能作为内存屏障使用。同时还需要注意，某些外设总线(比如PCI总线)存在自身的高速缓存问题，我们将在后面的章节中讨论相关问题。
在某些体系架构上，允许把赋值语句和内存屏障进行合并以提高效率。内核提供了几个执行这种合并的宏，在默认情况下，这些宏的定义如下：
#define set_mb(var, value) do {var = value; mb();} while 0
#define set_wmb(var, value) do {var = value; wmb();} while 0
#define set_rmb(var, value) do {var = value; rmb();} while 0
在适当的地方，<asm/system.h>中定义的这些宏可以利用体系架构特有的指令更快的完成任务。注意只有小部分体系架构定义了set_rmb宏。
使用I/O端口
I/O端口是驱动程序与许多设备之间的通信方式——至少在部分时间是这样。本节讲解了使用I/O端口的不同函数，另外也涉及到一些可移植性问题。
I/O端口分配
下面我们提供了一个注册的接口，它允允许驱动程序声明自己需要操作的端口：
#include <linux/ioport.h>
struct resource *request_region(unsigned long first, unsigned long n, const char *name);
它告诉内核，我们要使用起始于first的n个端口。name是设备的名称。如果分配成功返回非NULL，如果失败返回NULL。
所有分配的端口可从/proc/ioports中找到。如果我们无法分配到我们要的端口集合，则可以查看这个文件哪个驱动程序已经分配了这些端口。
如果不再使用这些端口，则用下面函数返回这些端口给系统：
void release_region(unsigned long start, unsigned long n);
下面函数允许驱动程序检查给定的I/O端口是否可用：
int check_region(unsigned long first, unsigned long n);//不可用返回负的错误代码
我们不赞成用这个函数，因为它返回成功并不能确保分配能够成功，因为检查和其后的分配并不是原子操作。我们应该始终使用request_region，因为这个函数执行了必要的锁定，以确保分配过程以安全原子的方式完成。
操作I/O端口
当驱动程序请求了需要使用的I/O端口范围后，必须读取和/或写入这些端口。为此，大多数硬件都会把8位、16位、32位区分开来。它们不能像访问系统内存那样混淆使用。
因此，C语言程序必须调用不同的函数访问大小不同的端口。那些只支持映射的I/O寄存器的计算机体系架构通过把I/O端口地址重新映射到内存地址来伪装端口I/O，并且为了易于移植，内核对驱动程序隐藏了这些细节。Linux内核头文件中(在与体系架构相关的头文件<asm/io.h>中)定义了如下一些访问I/O端口的内联函数：
unsigned inb(unsigned port);
void outb(unsigned char byte, unsigned port);
字节读写端口。
unsigned inw(unsigned port);
void outw(unsigned short word, unsigned port);
访问16位端口
unsigned inl(unsigned port);
void outl(unsigned longword, unsigned port);
访问32位端口
在用户空间访问I/O端口
上面这些函数主要是提供给设备驱动程序使用的，但它们也可以用户空间使用，至少在PC类计算机上可以使用。GNU的C库在<sys/io.h>中定义了这些函数。如果要要用户空间使用inb及相关函数，则必须满足正下面这些条件：
编译程序时必须带有-O选项来强制内联函数的展开。
必须用ioperm(获取单个端口的权限)或iopl(获取整个I/O空间)系统调用来获取对端口进行I/O操作的权限。这两个函数都是x86平台特有的。
必须以root身份运行该程序才能调用ioperm或iopl。或者进程的祖先进程之一已经以root身份获取对端口的访问。
如果宿主平台没有以上两个系统调用，则用户空间程序仍然可以使用/dev/port设备文件访问I/O端口。不过要注意，该设备文件的含义与平台密切相关，并且除PC平台以处，它几乎没有什么用处。
串操作
以上的I/O操作都是一次传输一个数据，作为补充，有些处理器实现了一次传输一个数据序列的特殊指令，序列中的数据单位可以是字节、字、双字。这些指令称为串操作指令，它们执行这些任务时比一个C语言编写的循环语句快得多。下面列出的宏实现了串I/O：
void insb(unsigned port, void *addr, unsigned long count);
void outsb(unsigned port, void *addr, unsigned long count);从内存addr开始连续读/写count数目的字节。只对单一端口port读取或写入数据
void insw(unsigned port, void *addr, unsigned long count);
void outsw(unsigned port, void *addr, unsigned long count);对一个16位端口读写16位数据
void insl(unsigned port, void *addr, unsigned long count);
void outsl(unsigned port, void *addr, unsigned long count);对一个32位端口读写32位数据
在使用串I/O操作函数时，需要铭记的是：它们直接将字节流从端口中读取或写入。因此，当端口和主机系统具有不同的字节序时，将导致不可预期的结果。使用inw读取端口将在必要时交换字节，以便确保读入的值匹配于主机的字节序。然而，串函数不会完成这种交换。
暂停式I/O
在处理器试图从总线上快速传输数据时，某些平台(特别是i386)就会出现问题。当处理器时钟比外设时钟(如ISA)快时就会出现问题，并且在设备板上特别慢时表现出来。为了防止出现丢失数据的情况，可以使用暂停式的I/O函数来取代通常的I/O函数，这些暂停式的I/O函数很像前面介绍的那些I/O函数，不同之处是它们的名字用_p结尾，如inb_p、outb_p等等。在linux支持的大多数平台上都定义了这些函数，不过它们常常扩展为非暂停式I/O同样的代码，因为如果不使用过时的外设总线就不需要额外的暂停。
平台相关性
I/O指令是与处理器密切相关的。因为它们的工作涉及到处理器移入移出数据的细节，所以隐藏平台间的差异非常困难。因此，大部分与I/O端口相关的源代码都与平台相关。
回顾前面函数列表可以看到有一处不兼容的地方，即数据类型。函数的参数根据各平台体系架构上的不同要相应地使用不同的数据类型。例如，port参数在x86平台上(处理器只支持64KB的I/O空间)上定义为unsigned short，但在其他平台上定义为unsigned long，在这些平台上，端口是与内存在同一地址空间内的一些特定区域。
感兴趣的读者可以从io.h文件获得更多信息，除了本章介绍的函数，一些与体系架构相关的函数有时也由该文件定义。
值得注意的是，x86家族之外的处理器都不为端口提供独立的地址空间。
I/O操作在各个平台上执行的细节在对应平台的编程手册中有详细的叙述;也可以从web上下载这些手册的PDF文件。
I/O端口示例
演示设备驱动程序的端口I/O的示例代码运行于通用的数字I/O端口上，这种端口在大多数计算机平台上都能找到。
数字I/O端口最常见的一种形式是一个字节宽度的I/O区域，它或者映射到内存，或者映射到端口。当把数字写入到输出区域时，输出引脚上的电平信号随着写入的各位而发生相应变化。从输入区域读取到的数据则是输入引脚各位当前的逻辑电平值。
这类I/O端口的具体实现和软件接口是因系统而异的。大多数情况下，I/O引脚由两个I/O区域控制的：一个区域中可以选择用于输入和输出的引脚，另一个区域中可以读写实际的逻辑电平。不过有时情况简单些，每个位不是输入就是输出(不过这种情况下就不能称为“通用I/O"了);在所有个人计算机上都能找到的并口就是这样的非通用的I/O端口。
并口简介
并口的最小配置由3个8位端口组成。第一个端口是一个双向的数据寄存器，它直接连接到物理连接器的2~9号引脚上。第二个端口是一个只读的状态寄存器;当并口连接打印机时，该寄存器 报告 打印机状态，如是否是线、缺纸、正忙等等。第三个端口是一个只用于输出的控制寄存器，它的作用之一是控制是否启用中断。
如下所示：并口的引脚
示例驱动程序
while(count--) {
outb(*(ptr++), port);
wmb();
}
使用I/O内存
除了x86上普遍使的I/O端口之外，和设备通信的另一种主要机制是通过使用映射到内存的寄存器或设备内存，这两种都称为I/O内存，因为寄存器和内存的差别对软件是透明的。
I/O内存仅仅是类似RAM的一个区域，在那里处理器可以通过总线访问设备。这种内存有很多用途，比如存放视频数据或以太网数据包，也可以用来实现类似I/O端口的设备寄存器(也就是说，对它们的读写也存在边际效应)。
根据计算机平台和所使用总线的不同，i/o内存可能是，也可能不是通过页表访问的。如果访问是经由页表进行的，内核必须首先安排物理地址使其对设备驱动程序可见(这通常意味着在进行任何I/O之前必须先调用ioremap)。如果访问无需页表，那么I/O内存区域就非常类似于I/O端口，可以使用适当形式的函数读取它们。
不管访问I/O内存是否需要调用ioremap，都不鼓励直接使用指向I/O内存的指针。相反使用包装函数访问I/O内存，这一方面在所有平台上都是安全的，另一方面，在可以直接对指针指向的内存区域执行操作的时候，这些函数是经过优化的。并且直接使用指针会影响程序的可移植性。
I/O内存分配和映射
在使用之前，必须首先分配I/O区域。分配内存区域的接口如下(在<linux/ioport.h>中定义)：
struct resource *request_mem_region(unsigned long start, unsigned long len, char *name);
该函数从start开始分配len字节长的内存区域。如果成功返回非NULL，否则返回NULL值。所有的I/O内存分配情况可从/proc/iomem得到。
不再使用已分配的内存区域时，使用如下接口释放：
void release_mem_region(unsigned long start, unsigned long len);
下面函数用来检查给定的I/O内存区域是否可用的老函数：
int check_mem_region(unsigned long start, unsigned long len);//这个函数和check_region一样不安全，应避免使用
分配内存之后我们还必须确保该I/O内存对内存而言是可访问的。获取I/O内存并不意味着可引用对应的指针;在许多系统上，I/O内存根本不能通过这种方式直接访问。因此，我们必须由ioremap函数建立映射，ioremap专用于为I/O内存区域分配虚拟地址。
我们根据以下定义来调用ioremap函数：
#include <asm/io.h>
void *ioremap(unsigned long phys_addr, unsigned long size);
void *ioremap_nocache(unsigned long phys_addr, unsigned long size);在大多数计算机平台上，该函数和ioremap相同：当所有I/O内存已属于非缓存地址时，就没有必要实现ioremap的独立的，非缓冲版本。
void iounmap(void *addr);
记住，由ioremap返回的地址不应该直接引用，而应该使用内核提供的accessor函数。
访问I/O内存
在某些平台上我们可以将ioremap的返回值直接当作指针使用。但是，这种使用不具有可移植性，访问I/O内存的正确方法是通过一组专用于些目的的函数(在<asm/io.h>中定义)。
从I/O内存中读取，可使用以下函数之一：
unsigned int ioread8(void *addr);
unsigned int ioread16(void *addr);
unsigned int ioread32(void *addr);
其中，addr是从ioremap获得的地址(可能包含一个整数偏移量);返回值是从给定I/O内存读取到的值。
写入I/O内存的函数如下：
void iowrite8(u8 value, void *addr);
void iowrite16(u16 value, void *addr);
void iowrite32(u32 value, void *addr);
如果必须在给定的I/O内存地址处读/写一系列值，则可使用上述函数的重复版本：
void ioread8_rep(void *addr, void *buf, unsigned long count);
void ioread16_rep(void *addr, void *buf, unsigned long count);
void ioread32_rep(void *addr, void *buf, unsigned long count);
void iowrite8_rep(void *addr, const void *buf, unsigned long count);
void iowrite16_rep(void *addr, const void *buf, unsigned long count);
void iowrite32_rep(void *addr, const void *buf, unsigned long count);
上述函数从给定的buf向给定的addr读取或写入count个值。count以被写入数据的大小为单位。
上面函数均在给定的addr处执行所有的I/O操作，如果我们要在一块I/O内存上执行操作，则可以使用下面的函数：
void memset_io(void *addr, u8 value, unsigned int count);
void memcpy_fromio(void *dest, void *source, unsigned int count);
void memcpy_toio(void *dest, void *source, unsigned int count);
上述函数和C函数库的对应函数功能一致。
像I/O内存一样使用I/O端口
某些硬件具有一种有趣的特性：某些版本使用I/O端口，而其他版本则使用I/O内存。导出给处理器的寄存器在两种情况下都是一样的，但访问方法却不同。为了让处理这类硬件的驱动程序更加易于编写，也为了最小化I/O端口和I/O内存访问这间的表面区别，2.6内核引入了ioport_map函数：
void *ioport_map(unsigned long port, unsigned int count);
该函数重新映射count个I/O端口，使其看起来像I/O内存。此后，驱动程序可在该函数返回的地址上使用ioread8及其相关函数，这样就不必理会I/O端口和I/O内存之间的区别了。
当不需要这种映射时使用下面函数一撤消：
void ioport_unmap(void *addr);
这些函数使得I/O端口看起来像内存。但需要注意的是，在重新映射之前，我们必须通过request_region来分配这些I/O端口。
为I/O内存重用short
前面介绍的short示例模块访问的是I/O端口，它也可以访问I/O内存。为此必须在加载时通知它使用I/O内存，另外还要修改base地址以使其指向I/O区域。
下例是在MIPS开发板上点亮调试用的LED：
mips.root# ./short_load use_mem=1 base = 0xb7ffffc0
mips.root# echo -n 7 > /dev/short0
下面代码是short写入内存区域时使用的循环：
while(count--) {
iowrite8(*ptr++, address);
wmb();
}
1MB地址空间之下的ISA内存
最广为人知的I/O内存区之一就是个人计算机上的ISA内存段。它的内存范围在64KB(0xA0000)到1MB(0x100000)之间，因此它正好出现在常规系统RAM的中间。这种地址看上去有点奇怪，因为这个设计决策是20世纪80年代早期作出的，在当时看来没有人会用到640KB以上的内存。
⑧ linux内核 io.h中的outb是哪里的用法
这个用于io映射后写单个字符，它并不是CPU的某个特殊指令，所以手册查不到的。
它也不是汇编指令，一般是一个宏定义，所以汇滚神编也是查不到的。
linux内核可以调用ioremap把歼备缓io端口映射到一个虚拟内存地址，这样可以把氏模io端口的读写操作统一为内存访问。
ioremap之后，outb可以向映射后的地址写一个字节，其效果相当于对映射的io端口写一个字节。
⑨ 写内存算是访问内存吗
当用户访问用户空间的这段地址范围时,实际是访问设备内存。
在linux上电时，并不会为外设地址空间建立页表。
但我们知道，linux访问内存使用的都是虚拟地址，因此如果想访问外设的寄存器（一般包括数据寄存器、控制寄存器与状态寄存器），需要在驱动初始化中将外设所处的物理地址映射为虚拟地址，使用ioremap接口可以实现该功能。
ioremap & ioremap_nocache
ioremap和ioremap_nocache实现相同，使用场景为映射device memory类型内存。同时不使用cache(device memory本身就没有cacheable这个属性)，即CPU的读写操作直接操作设备内存。
ioremap_cached
ioremap_cached用来映射memory type为normal memory的设备，同时使用cache，这会提高内存的访问速度，提高系统的性能。
ioremap_wc & ioremap_wt
ioremap_wc用来映射memory type为normal memory的设备，同时不使用cache。
I/O内存访问流程
request_mem_region
ioremap
rw
iounmap
release_mem_region
二、设备地址映射到用户空间
一般情况下，用户空间是不能够直接访高肢问设备的。mmap可实现这个功能。
mmap通过将设备内存映射到用户空间的一段内存上，这样，当用户访问用户空间的这段地址范围时，实际是访问设备内存。这样在每次访问时，节省了用户空间和内核空间的复制过程。
无论是普通文件还是设备文件，读写都是基于系统的虚拟文件系统接口，普通文件为了保护磁盘，避免频繁读写，还引入带缓冲页机制，通过read/write/ioctl访问文件时，都需经历“用户到内核”的内存拷贝过程，然后才将文件内容写入磁盘。
通过mmap方法，将文件（包括设备文件）映射到用户进程虚拟内存空间，代替read/write/ioctl的访问方式，此时内存拷贝过程只有“用户空间到虚拟内存空间”，省去了“用户到内核”的拷贝过程，在数据量大的情况下能显着提升读写效率。因此，mmap也称为“零拷贝”（zero ）技术。
caddr_t *mmap(void *start, size_t length, int prot, int flags, int fd, off_t offset);
fd为文件描述符，一般由open返回。fd也可指定为-1，并指定flags参数中的MAP_ANON，表示匿名映射。
length指映射的字节数，从offset开始计算；
prot指定访问权限；
start指定文件被映射到用户空间的起始地址，一般设为NULL，由内核指定改地址；
函数返回值为映射到用户空间的地址。
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mmap过程
1、在虚拟内存中查找一块VMA
2、将这块VMA进行映射
3、如果设备驱动程序或文件系统的file_operation定义了mmap接口，则调用它；
4、将VMA插入进程的VMA链表中
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进程在映射空间的对共享内容的修改不会实时同步写回到磁盘文件中，只有调用munmap()函数释放映射后才会执行同步操作。mmap机制提供msync()函数，用于手动同步修改内容到磁盘源文件。
linux内核使用vm_area_struct结构来表示一个独立的虚拟内存区域，由于每个不同质的虚拟内存区域功能和内部机制都不同，因此一个进程使用多个vm_area_struct结构来分别表示不同滚老类型的虚拟内存区域。各个vm_area_struct结构使用链表或者树形结构链接，方便进程快速访问，如下图所示：
在这里插入图片描述
vm_area_struct结构中包含区域起始和终止地址以及其他相关信息，同时也包含一个vm_ops指针，其内部可引出所有针对这个区域可以使用的系统调用函数。这样，进程对某一虚拟内存区域的任何操作需要用要的信息，都可以从vm_area_struct中获得。mmap函数就是要创建一个新的vm_area_struct结构，并将其与文件的物理磁盘地址相连。
三、devmem原理
“/dev/mem”设备
“/大念升dev/mem”是linux系统的一个虚拟字符设备，无论是标准linux系统还是嵌入式linux系统，都支持该设备。
“/dev/mem”设备是内核所有物理地址空间的全映像，这些地址包括：
物理内存（RAM）空间
物理存储（ROM）空间
cpu总线地址
cpu寄存器地址
外设寄存器地址，GPIO、定时器、ADC
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“/dev/mem”设备通常与“mmap”结合使用，可将指定内存映射到用户空间。
类似的还有/dev/kmem设备，kernel看到的虚拟内存的全镜像。可以用来访问kernel的内容。
devmem命令原理
应用程序通过mmap函数实现对/dev/mem驱动中mmap方法的使用，映射了设备的内存到用户空间，实现对这些物理地址的读写操作。
类似的有devkmem命令，通过mmap函数实现对/dev/kmem驱动中mmap方法的使用，映射了设备的内核空间到用户空间，实现对这些物理地址的读写操作。
四、malloc原理
malloc的工作原理
可执行文件加载到内存中的时候，就给栈和堆划分了固定大小的空间。使用vm_area_struct结构体指明了一个连续区域的头地址和尾地址。
malloc函数分配内存主要是使用brk和mmap系统调用
brk(): 小于128k
在堆段分配malloc的内存，将堆顶的指针brk往上推；
mmap(): 大于128k
是在堆和栈之间（文件映射区域）找分配一块空闲的虚拟内存，
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malloc系统调用后，并没有实际分配物理内存。
这时候读虚拟内存地址，返回值是0；
第一次写的时候，发生缺页中断，才会实际分配物理内存，建立虚拟内存与物理内存的映射关系。
缺页中断
malloc的空间没有实际分配的情况下，在写的时候会报缺页中断。实际上：
进程线性地址空间里的页面不必常驻内存，在执行一条指令时，如果发现他要访问的页没有在内存中（即存在位为0），那么停止该指令的执行，并产生一个页不存在的异常，对应的故障处理程序可通过从外存加载该页的方法来排除故障，之后，原先引起的异常的指令就可以继续执行，而不再产生异常。
当一个进程发生缺页中断的时候，进程会陷入内核态，执行以下操作：
1、检查要访问的虚拟地址是否合法
2、查找/分配一个物理页
3、填充物理页内容（读取磁盘，或者直接置0，或者啥也不干）
4、建立映射关系（虚拟地址到物理地址）
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重新执行发生缺页中断的那条指令
如果第3步，需要读取磁盘，那么这次缺页中断就是majflt，否则就是minflt。
如何查看进程发生缺页中断的次数：
ps -o majflt,minflt -C program
majflt代表major fault，中文名叫大错误，minflt代表minor fault，中文名叫小错误。
这两个数值表示一个进程自启动以来所发生的缺页中断的次数。
malloc的free
前面知道，通过移动brk申请的内存，存放在进程的堆区域中。
free是由运行库实现，它只是在已分配的堆块前面加一个可用标志，并不实际释放内存，不论是物理内存还是进程的堆空间。
在下次的malloc时，这块空间可能被重用。
如果进程的堆空间出现较多的碎片（这是逻辑地址中的碎片），运行库的堆管理例程会移动／合并碎片，此时可能会出现物理内存的释放／重新分配。
而对于brk指针，只有它指向的那片内存被free的时候才会下移。比如先malloc了一个A，然后malloc了一个B。free掉A之后，brk是不会下移的；free掉B的时候brk才会下移。
⑩ linux驱动里ioremap对外设I/O资源进行映射有点糊涂
(AT91C_BASE_AC97C->AC97C_COTHR_VIR)
=
data;
你这是结构体吗？应该是应该是基地址映射好，然后对其对应的寄存器赋值就可以，看不懂这些代码表达的含义，像是给结构体指针赋值