linux - 驱动中如何访问CPU中的寄存器?

发布时间:2024-07-29  

正在移植2440, 偶然看2.6.32代码的时候, 发现smdk2440的mach-smdk2440.c中有如下结构体定义:


static struct map_desc smdk2440_iodesc[] __initdata = {

/* ISA IO Space map (memory space selected by A24) */

{

.virtual = (u32)S3C24XX_VA_ISA_WORD,

.pfn = __phys_to_pfn(S3C2410_CS2),

.length = 0x10000,

.type = MT_DEVICE,

}, {

.virtual = (u32)S3C24XX_VA_ISA_WORD + 0x10000,

.pfn = __phys_to_pfn(S3C2410_CS2 + (1<<24)),

.length = SZ_4M,

.type = MT_DEVICE,

}, {

.virtual = (u32)S3C24XX_VA_ISA_BYTE,

.pfn = __phys_to_pfn(S3C2410_CS2),

.length = 0x10000,

.type = MT_DEVICE,

}, {

.virtual = (u32)S3C24XX_VA_ISA_BYTE + 0x10000,

.pfn = __phys_to_pfn(S3C2410_CS2 + (1<<24)),

.length = SZ_4M,

.type = MT_DEVICE,

}

};

 


不明白什么意思, so~ google到了http://blog.chinaunix.net/u2/68846/showart_692324.html


如果都是在memory空间的话,CPU内部的寄存器(非CPU核的寄存器)和外设上的寄存器地位是同等的,因此映射方法也是2种:1是静态映射(S3C2410的基本上是这种),2是ioremap,注意映射的单位都至少是page。当然CPU核的寄存器(如X86的CS、DS,ARM的R0,R1等)只能用汇编来访问了。


在将Linux移植到目标电路板的过程中,通常会建立外设I/O内存物理地址到虚拟地址的静态映射,这个映射通过在电路板对应的map_desc结构体数组中添加新的成员来完成,map_desc结构体的定义如代码清单11.12所示。


代码清单11.12 map_desc结构体


1 struct map_desc

2 {

3      unsigned long virtual;//虚拟地址

4      unsigned long pfn ;// __phys_to_pfn(phy_addr)

5      unsigned long length; //大小

6      unsigned int type;//类型

7 };


例子就是文章开头的ARM评估板SMDK2440的mach-smdk2440.c部分代码.



Linux操作系统移植到特定平台上MACHINE_START到MACHINE_END宏之间的定义针对特定电路板而设计,其中的map_io()成员函数完成I/O内存的静态映射,代码清单11.14给出了SMDK2440电路板的MACHINE_START、MACHINE_END宏的例子。


代码清单11.14 SMDK2440 MACHINE_START、MACHINE_END宏


MACHINE_START(S3C2440, "SMDK2440")

/* Maintainer: Ben Dooks */

.phys_io = S3C2410_PA_UART,

.io_pg_offst = (((u32)S3C24XX_VA_UART) >> 18) & 0xfffc,

.boot_params = S3C2410_SDRAM_PA + 0x100,

.init_irq = s3c24xx_init_irq,

.map_io = smdk2440_map_io,

.init_machine = smdk2440_machine_init,

.timer = &s3c24xx_timer,

MACHINE_END

 

第8行赋值给map_io的smdk2440_map_io()函数完成SMDK2440电路板I/O内存的静态映射,最终调用的是cpu->map_io()建立map_desc数组中物理内存和虚拟内存的静态映射关系。


static void __init smdk2440_map_io(void)

{

s3c24xx_init_io(smdk2440_iodesc, ARRAY_SIZE(smdk2440_iodesc));

s3c24xx_init_clocks(12000000);

s3c24xx_init_uarts(smdk2440_uartcfgs, ARRAY_SIZE(smdk2440_uartcfgs));

}


在一个已经移植好OS的内核中,驱动工程师完全可以对非常规内存区域的I/O内存(外设控制器寄存器、MCU内部集成的外设控制器寄存器等)依照电路板的资源使用情况添加到map_desc数组中,代码清单11.15的例子给出了内存空间资源的使用情况(注释部分)与map_desc数组的对应关系。


/*

 * 逻辑地址 物理地址

 * e8000000 40000000   PCI memory                 PHYS_PCI_MEM_BASE    (max 512M)

 * ec000000  61000000   PCI 配置空间    PHYS_PCI_CONFIG_BASE        (max 16M)

 * ed000000 62000000   PCI V3 regs                  PHYS_PCI_V3_BASE          (max 64k)

 * ee000000  60000000   PCI IO                            PHYS_PCI_IO_BASE      (max 16M)

 * ef000000                     Cache flush

 * f1000000  10000000   核心模块寄存器

 * f1100000  11000000   系统控制寄存器

 * f1200000  12000000   EBI寄存器

 * f1300000  13000000   计数器/定时器

 * f1400000  14000000   中断控制器

 * f1600000  16000000   UART 0

 * f1700000  17000000   UART 1

 * f1a00000  1a000000   调试用LEDs

 * f1b00000  1b000000   GPIO

 */

static struct map_desc ap_io_desc[] __initdata = {

   {

             .virtual       = IO_ADDRESS(INTEGRATOR_HDR_BASE),

             .pfn            = __phys_to_pfn(INTEGRATOR_HDR_BASE),

             .length                 = SZ_4K,

             .type          = MT_DEVICE

   }, {

             .virtual       = IO_ADDRESS(INTEGRATOR_SC_BASE),

             .pfn            = __phys_to_pfn(INTEGRATOR_SC_BASE),

             .length                 = SZ_4K,

             .type          = MT_DEVICE

   }, {

             .virtual       = IO_ADDRESS(INTEGRATOR_EBI_BASE),

             .pfn            = __phys_to_pfn(INTEGRATOR_EBI_BASE),

             .length                 = SZ_4K,

             .type          = MT_DEVICE

   }, {

             .virtual       = IO_ADDRESS(INTEGRATOR_CT_BASE),

             .pfn            = __phys_to_pfn(INTEGRATOR_CT_BASE),

             .length                 = SZ_4K,

             .type          = MT_DEVICE

   }, {

             .virtual       = IO_ADDRESS(INTEGRATOR_IC_BASE),

             .pfn            = __phys_to_pfn(INTEGRATOR_IC_BASE),

             .length                 = SZ_4K,

             .type          = MT_DEVICE

   }, {

             .virtual       = IO_ADDRESS(INTEGRATOR_UART0_BASE),

             .pfn            = __phys_to_pfn(INTEGRATOR_UART0_BASE),

             .length                 = SZ_4K,

             .type          = MT_DEVICE

   }, {

             .virtual       = IO_ADDRESS(INTEGRATOR_UART1_BASE),

             .pfn            = __phys_to_pfn(INTEGRATOR_UART1_BASE),

             .length                 = SZ_4K,

             .type          = MT_DEVICE

   }, {

             .virtual       = IO_ADDRESS(INTEGRATOR_DBG_BASE),

             .pfn            = __phys_to_pfn(INTEGRATOR_DBG_BASE),

             .length                 = SZ_4K,

             .type          = MT_DEVICE

   }, {

             .virtual       = IO_ADDRESS(INTEGRATOR_GPIO_BASE),

             .pfn            = __phys_to_pfn(INTEGRATOR_GPIO_BASE),

             .length                 = SZ_4K,

             .type          = MT_DEVICE

   }, {

             .virtual       = PCI_MEMORY_VADDR,

             .pfn            = __phys_to_pfn(PHYS_PCI_MEM_BASE),

             .length                 = SZ_16M,

             .type          = MT_DEVICE

   }, {

             .virtual       = PCI_CONFIG_VADDR,

             .pfn            = __phys_to_pfn(PHYS_PCI_CONFIG_BASE),

             .length                 = SZ_16M,

             .type          = MT_DEVICE

   }, {

             .virtual       = PCI_V3_VADDR,

             .pfn            = __phys_to_pfn(PHYS_PCI_V3_BASE),

             .length                 = SZ_64K,

             .type          = MT_DEVICE

   }, {

             .virtual       = PCI_IO_VADDR,

             .pfn            = __phys_to_pfn(PHYS_PCI_IO_BASE),

             .length                 = SZ_64K,

             .type          = MT_DEVICE

85    }

86 };

 

此后,在设备驱动中访问经过map_desc数组映射后的I/O内存时,直接在map_desc中该段的虚拟地址上加上相应的偏移即可,不再需要使用ioremap()。

文章来源于:电子工程世界    原文链接
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