mips中的read、write、ioremap、out、in函数
一、我们在驱动里面一般是这样访问寄存器的（以龙芯1b-linux-3.1内核为例）：
__raw_writel(__raw_readl(LS1X_INTC_INTCLR(n)) | (1 << bit), LS1X_INTC_INTCLR(n)); --->
#define LS1X_INTC_INTCLR(n) LS1X_INTC_REG(n, 0xc) ---->
#define LS1X_INTC_REG(n, x) (ioremap(LS1X_INTC_BASE + (n * 0x18) + (x), 4)) ---->
#define LS1X_INTC_BASE 0x1fd01040
也就是先通过ioremap()，再用__raw_read()/__raw_write()来访问寄存器。下面我们分别来看一下这两个步骤是怎么实现的：
1、ioremap()
在/arch/mips/include/asm/io.h里定义：
#define ioremap(offset, size) \
__ioremap_mode((offset), (size), _CACHE_UNCACHED)
static inline void __iomem * __ioremap_mode(phys_t offset, unsigned long size,
172 unsigned long flags)
173 {
174 void __iomem *addr = plat_ioremap(offset, size, flags);
175
176 if (addr)
177 return addr;
178
179 #define __IS_LOW512(addr) (!((phys_t)(addr) & (phys_t) ~0x1fffffffULL))
180
181 if (cpu_has_64bit_addresses) {
182 u64 base = UNCAC_BASE;
183
184 /*
185 * R10000 supports a 2 bit uncached attribute therefore
186 * UNCAC_BASE may not equal IO_BASE.
187 */
188 if (flags == _CACHE_UNCACHED)
189 base = (u64) IO_BASE;
190 return (void __iomem *) (unsigned long) (base + offset);
191 } else if (__builtin_constant_p(offset) &&
192 __builtin_constant_p(size) && __builtin_constant_p(flags)) {
193 phys_t phys_addr, last_addr;
194
195 phys_addr = fixup_bigphys_addr(offset, size);
196
197 /* Don't allow wraparound or zero size. */
198 last_addr = phys_addr + size - 1;
199 if (!size || last_addr < phys_addr)
200 return NULL;
201
202 /*
203 * Map uncached objects in the low 512MB of address
204 * space using KSEG1.
205 */
206 if (__IS_LOW512(phys_addr) && __IS_LOW512(last_addr) &&
207 flags == _CACHE_UNCACHED)
208 return (void __iomem *)
209 (unsigned long)CKSEG1ADDR(phys_addr);
210 }
211
212 return __ioremap(offset, size, flags);
213
214 #undef __IS_LOW512
215 }
其中plat_ioremap定义为空，同时也不是64位的地址，而__builtin_constant_p(x)作用是用来确定一个值在编译时是否为常量
（use to determine whether a value is a constant at compile-time）。
如果x在编译的时候就能获得常值，则为TRUE;如果是变量则为FALSE，所以最终会执行__ioremap()。
2、__ioremap()
在/arch/mips/mm/ioremap.c里
void __iomem * __ioremap(phys_t phys_addr, phys_t size, unsigned long flags)
{
......
if (remap_area_pages((unsigned long) addr, phys_addr, size, flags)) {
vunmap(addr);
return NULL;
}
return (void __iomem *) (offset + (char *)addr);
}
作用就是将一个IO地址空间映射到内核的虚拟地址空间上去，返回一个虚拟地址。
3、__raw_read()/__raw_write()
现在先看一下/arch/mips/include/asm/io.h里的宏定义：
#define BUILDIO_MEM(bwlq, type) \
414 \
415 __BUILD_MEMORY_PFX(__raw_, bwlq, type) \
416 __BUILD_MEMORY_PFX(, bwlq, type) \
417 __BUILD_MEMORY_PFX(__mem_, bwlq, type) \
#define __BUILD_MEMORY_PFX(bus, bwlq, type) __BUILD_MEMORY_SINGLE(bus, bwlq, type, 1) ------>
#define __BUILD_MEMORY_SINGLE(pfx, bwlq, type, irq) \
305 \
306 static inline void pfx##write##bwlq(type val, \
307 volatile void __iomem *mem) \
308 { \
309 volatile type *__mem; \
310 type __val; \
311 \
312 war_octeon_io_reorder_wmb(); \
313 \
314 __mem = (void *)__swizzle_addr_##bwlq((unsigned long)(mem)); \
315 \
316 __val = pfx##ioswab##bwlq(__mem, val); \
317 \
318 if (sizeof(type) != sizeof(u64) || sizeof(u64) == sizeof(long)) \
319 *__mem = __val; \
320 else if (cpu_has_64bits) { \
321 unsigned long __flags; \
322 type __tmp; \
323 \
324 if (irq) \
325 local_irq_save(__flags); \
326 __asm__ __volatile__( \
327 ".set mips3" "\t\t# __writeq""\n\t" \
328 "dsll32 %L0, %L0, 0" "\n\t" \
329 "dsrl32 %L0, %L0, 0" "\n\t" \
330 "dsll32 %M0, %M0, 0" "\n\t" \
331 "or %L0, %L0, %M0" "\n\t" \
332 "sd %L0, %2" "\n\t" \
333 ".set mips0" "\n" \
334 : "=r" (__tmp) \
335 : "" (__val), "m" (*__mem)); \
336 if (irq) \
337 local_irq_restore(__flags); \
338 } else \
339 BUG(); \
340 }
所以调用__raw_read/__raw_write()时，会把__raw当作参数传给pfx，
所以pfx##write##bwlq相当于pfx##=__raw，##bwlq=空。
也就是说，__raw_write()最终只会执行：*__mem = __val；只是对ioremap返回的虚拟地址进行赋值。
同时在/arch/mips/include/asm/mach-generic/mangle-port.h这个文件里我们可以看到__swizzle_addr_b和ioswabb的定义：
#define __swizzle_addr_b(port) (port)
# define ioswabb(a, x) (x)
4、inb/outb
在文件/arch/mips/include/asm/io.h里，跟上面的方法类似也定义了以下宏：
432 BUILDIO_IOPORT(b, u8)
433 BUILDIO_IOPORT(w, u16)
434 BUILDIO_IOPORT(l, u32)
展开宏的方式也是类似的，最终展开的结果是：
static inline void pfx##out##bwlq##p(type val, unsigned long port) \
377 { \
.....
382 \
383 __addr = (void *)__swizzle_addr_##bwlq(mips_io_port_base + port); \
384 \
385 __val = pfx##ioswab##bwlq(__addr, val); \
386 \
387 /* Really, we want this to be atomic */ \
388 BUILD_BUG_ON(sizeof(type) > sizeof(unsigned long)); \
389 \
390 *__addr = __val; \
391 slow; \
392 } 相当于对(mips_io_port_base + port)的虚拟地址进行读写。
参考文章：
http://blog.csdn.net/adaptiver/article/details/6874271
http://blog.chinaunix.net/space.php?uid=15724196&do=blog&id=128138
http://blog.csdn.net/do2jiang/article/details/5450839