Linux I/O端口与I/O内存

一、IO端口访问 

1、直接使用IO端口操作函数

1）在设备打开或驱动模块被加载时申请IO端口区域，之后使用inb(),outb()等进行端口访问，最后在设备关闭或驱动被卸载时释放IO端口范围。流程如下：

   

2）struct resource *request_region(unsigned long first, unsigned long n, const char *name);
        如果这段I/O端口没有被占用，在我们的驱动程序中就可以使用它。在使用之前，必须向系统登记，以防止被其他程序占用。登记后，在/proc/ioports文件中可以  看到你登记的io口。
　　参数1：io端口的基地址。
　　参数2：io端口占用的范围。
　　参数3：使用这段io地址的设备名。
　　在对I/O口登记后，就可以放心地用inb()， outb()之类的函来访问了。

        request_region()用于内核为驱动“分配”端口，这里分配的意思是，记录该端口已经被某个进程使用，要是其它进程试图访问它，就会产生“忙”错误。所以目的在于实现资源的互斥访问。

        反之， 如果一个资源只被一个进程访问，不会导致资源的争用，这时request_region()是可选的。

3）void release_region(unsigned long from, unsigned long num)
        这个函数用来释放一块输入输出区域。

2、将IO端口重新映射

1）使其看起来像I/O内存，在设备打开或驱动模块被加载时，申请IO端口区域并使用ioport_map()映射到内存，之后使用IO内存的函数进行端口访问，最后，在设备关闭或驱动模块被卸载时释放IO端口并释放映射，流程如下：

   

2）void *ioport_unmap(void *addr);

        ioport_map仅仅是将port加上PIO_OFFSET(64k)，而ioport_unmap则什么都不做。这样portio的64k空间就被映射到虚拟地址的64k~128k之间，而ioremap返回的虚拟地址则肯定在3G之上。这样portio和mmio的虚拟地址就被统一起来。

二、IO内存访问

1）首先调用request_mem_region()申请资源，接着将寄存器地址通过ioremap()映射到内核空间的虚拟地址，之后就可以Linux设备访问编程接口访问这些虚拟地址了，访问完成后，使用iounmap()对申请的虚拟地址进行释放，并释放release_mem_region()申请的IO内存资源。流程如下：

   

2）void *ioremap(unsigned long phys_addr,unsigned long size);

ioremap函数用来将I/O资源的物理地址映射到内核虚拟地址空间（3G-4G），但是由Ioremap返回的地址不应直接引用，而应该使用内核提供的ioread,iowrite函数