Linux下的硬件访问方法

Linux下的硬件访问方法

1、 寄存器与内存

       寄存器与内存的区别在哪里呢?

       寄存器和RAM 的主要不同在于寄存器操作有副作用（side effect或边际效果）:读取某个地址时可能导致该地址内容发生变化，比如很多设备的中断状态寄存器只要一读取，便自动清零。

2、 内存与I/O

       在X86处理器中存在I/O空间的概念，I/O空间是相对内存空间而言的，他们是彼此独立的地址空间，在32位的x86系统中，I/O空间大小为64K，内存空间大小为4G。

3、 IO/内存空间

       X86：支持内存空间、IO空间

       ARM：只支持内存空间

       MIPS：只支持内存空间

       PowerPC：只支持内存空间

4、 IO端口与IO内存

       IO端口:当一个寄存器或内存位于IO空间时，称其为IO端口。

       IO内存:当一个寄存器或内存位于内存空间时，称其为IO内存。

5、 操作I/O端口

       对I/O端口的操作需按如下步骤完成:

       1）申请

       2）访问

       3）释放

       1）申请I/O端口

       内核提供了一套函数来允许驱动申请它需要的I/O端口，其中核心的函数是:

       struct resource *request_region(unsigned long first,unsigned long n, const char *name)

       这个函数告诉内核，你要使用从first 开始的n个端口，name参数是设备的名字。如果申请成功，返回非NULL，申请失败，返回NULL。

       系统中端口的分配情况记录在/proc/ioports中(展示)。如果不能分配需要的端口，可以来这里查看谁在使用。

       2）访问I/O端口

       I/O端口可分为8-位, 16-位, 和32-位端口。Linux内核头文件(体系依赖的头文件<asm/io.h>) 定义了下列内联函数来访问I/O 端口:

unsigned inb(unsigned port) 读字节端口( 8 位宽)

void outb(unsigned char byte, unsigned port) 写字节端口( 8 位宽)。

unsigned inw(unsigned port)

void outw(unsigned short word, unsigned port)存取16-位端口。

unsigned inl(unsigned port)

void outl(unsigned longword, unsigned port)存取32-位端口。

       3）释放I/O端口

       当用完一组I/O 端口(通常在驱动卸载时)，应使用如下函数把它们返还给系统:

       void release_region(unsigned long start, unsigned long n)

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