ioread32函数有关知识
x86體系和ARM體系的尋址方式是有差別的：
在x86下，為了能夠滿足CPU高速地運行，內存與CPU之間通過北橋相連并通過地址方式訪問，而外設通過南橋與CPU相連并通過端口訪問。
在ARM下也實現了類似的操作，通過兩條不同的總線（AHBBUS和APBBUS）來連接不同訪問速度的外設。但是它與x86不同，無論是內存還是外設，ARM都是通過地址訪問。
因為這兩種訪問方式的不同，linux分出了兩種不同的訪問操作：
以地址方式訪問硬件——使用IO內存操作。
以端口方式訪問硬件——使用IO端口操作。
在ARM下，訪問寄存器就像訪問內存一樣——從指定的寄存器地址獲取數據，修改。所以，ARM下一般是使用IO內存的操作。但這并不是說IO端口的操作在ARM下不能用，它們的代碼差不多，只是沒有使用的必要，下面也將介紹IO內存操作。
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二、如何使用IO內存獲得硬件的地址
之前已經說過，不能在linux使用實際的物理地址，要對指定的物理地址進行操作，必須要先將物理地址與虛擬地址對應，通過虛擬地址訪問。于是有了以下的物理地址映射函數：
#include
void*ioremap(unsigned long phys_addr, unsigned long size);
其實這也是上一節介紹的內存分配的一種方式，它同樣會建立新頁表來管理虛擬地址。函數傳入兩個參數，需要訪問的物理內存（寄存器）的首地址phys_addr和這段內存區域的大小size，返回與該段物理地址對應的虛擬地址。這段地址可以多次被映射，當然，每次映射的虛擬地址也不一樣。
對應的也有撤銷映射關系的函數：
voidioumap(void *addr);
接下來，我將會從一個裸板的ARMled驅動開始，講解linux下的操作和裸板有什么不一樣。
我的ARM裸板程序是在linux下編寫的，我不知道這跟win下使用ADS有什么區別，在裸板驅動中，一般我是通過這樣的辦法來操作寄存器的：
首先，先給個地址定義個容易記的名字：
#defineGPECON *(volatile unsigned long *) 0x56000040
接著，我就要操作這個GPECON寄存器了：
*GPECON&= ~(3 << 24); //將24和25位清零
*GPECON|= (1 << 24); //將24和25位分別賦值為1、0
可以看到，操作寄存器其實就是拿個地址出來進行操作。其實在linux下也是一樣，只是操作的時候不能使用物理地址，需要用映射出來的虛擬地址。
上個函數，這個程序我將要點亮連在我開發板上的led燈，這個燈接在我開發板的GPE12上，如果需要下載程序運行，需要改一下接口。
/*5th_mm_2/1st/test.c*/
1#include
2#include
3
4#include //上面介紹的函數需要包含該頭文件
5
6volatile unsigned long virt, phys;//用于存放虛擬地址和物理地址
7volatile unsigned long *GPECON, *GPEDAT, *GPEUP;//用與存放三個寄存器的地址
8
9void led_device_init(void)
10{
11 phys = 0x56000000;//1、指定物理地址
12 virt = (unsigned long)ioremap(phys,0x0c);//2、通過ioremap獲得對應的虛擬地址
13//0x0c表示只要12字節的大小
14 GPECON = (unsigned long *)(virt + 0x40);//3、指定需要操作的三個寄存器的地址
15 GPEDAT = (unsigned long *)(virt + 0x44);
16 GPEUP = (unsigned long *)(virt + 0x48);
17}
18
19void led_configure(void)//led配置函數
20{
21 *GPECON &= ~(3 << 24);//配置GPE12為輸出端口
22 *GPECON |= (1 << 24);//先清零再賦值
23
24 *GPEUP |= (1 << 12);//禁止上拉電阻
25}
26
27void led_on(void)//點亮led
28{
29 *GPEDAT &= ~(1 << 12);
30}
31
32void led_off(void)//滅掉led
33{
34 *GPEDAT |= (1 << 12);
35}
36
37static int __init test_init(void) //模塊初始化函數
38{
39 led_device_init();
40 led_configure();
41 led_on();
42 printk("hello led!\n");
43 return 0;
44}
45
46static void __exit test_exit(void) //模塊卸載函數
47{
48 led_off();
49 iounmap((void *)virt);//注意，即使取消了映射，通過之前的虛擬地址還能訪問硬件，
50 printk("bye\n");//但不是肯定可以，只要該虛擬地址被內核改動后就不行了。
51}
52
53module_init(test_init);
54module_exit(test_exit);
55
56MODULE_LICENSE("GPL");
57MODULE_AUTHOR("xoao bai");
58MODULE_VERSION("v0.1");
從上面的程序可以看到，除了獲得地址有點和裸板驅動不一樣外，寄存器的操作還是一樣的。
接下來驗證一下：
[root:1st]# insmod test.ko
helloled!//這時候燈亮了
[root:1st]# rmmod test
bye//燈滅了
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三、改進函數，使用更好的內存訪問接口
為了實現更好的移植性，上面的程序就有缺陷了。內核建議，盡量使用內核提供的內存訪問接口：
#include
//從內存讀取數據,返回值是指定內存地址中的值
unsignedint ioread8(void *addr)
unsignedint ioread16(void *addr)
unsignedint ioread32(void *addr)
//往指定內存地址寫入數據
voidiowrite8(u8 value, void *addr)
voidiowrite16(u16 value, void *addr)
voidiowrite32(u32 value, void *addr)
一般常用的是32位內存存取接口。
接下來就改進一下函數，其實實質沒有改變，上面的函數是根據對應的平臺體系結構編寫的，這樣可以提高驅動的移植性。
/*5th_mm_2/1st/test.c*/
1#include
2#include
3
4#include
5#include
6
7volatile unsigned long virt, phys;
8volatile unsigned long *GPECON, *GPEDAT, *GPEUP;
9unsigned long reg;
10
11void led_device_init(void)
12{
13 phys = 0x56000000;
14 virt = (unsigned long)ioremap(phys,SZ_16);//這里只是想介紹一下，在asm/sizes.h中有一下
15//定義好用來表示內存大小的宏，這里其實我只
16 GPECON = (unsigned long *)(virt + 0x40);//需要12個字節，并不需要16個字節。
17 GPEDAT = (unsigned long *)(virt + 0x44);
18 GPEUP = (unsigned long *)(virt + 0x48);
19}
20
21void led_configure(void)
22{
23 //*GPECON &= ~(3 << 24);
24 //*GPECON |= (1 << 24);
25 reg = ioread32(GPECON);
26 reg &= ~(3 << 24);
27 reg |= (1 << 24);
28 iowrite32(reg, GPECON);
29
30 //*GPEUP |= (1 << 12);
31 reg = ioread32(GPEUP);
32 reg &= ~(3 << 12);
33 iowrite32(reg, GPEUP);
34}
35
36void led_on(void)
37{
38 //*GPEDAT &= ~(1 << 12);
39 reg = ioread32(GPEDAT);
40 reg &= ~(1 << 12);
41 iowrite32(reg, GPEDAT);
42}
43
44void led_off(void)
45{
46 //*GPEDAT |= (1 << 12);
47 reg = ioread32(GPEDAT);
48 reg |= (1 << 12);
49 iowrite32(reg, GPEDAT);
50}
51
52static int __init test_init(void) //模塊初始化函數
53{
54 led_device_init();
55 led_configure();
56 led_on();
57 printk("hello led!\n");
58 return 0;
59}
60
61static void __exit test_exit(void) //模塊卸載函數
62{
63 led_off();
64 iounmap((void *)virt);
65 printk("bye\n");
66}
67
68module_init(test_init);
69module_exit(test_exit);
70
71MODULE_LICENSE("GPL");
72MODULE_AUTHOR("xoao bai");
73MODULE_VERSION("v0.1");
會發現發現，程序將原來直接訪問內存的一句話變成了3句話，其他都沒有改變。
我就不驗證了，效果其實是一樣的。
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四、再改進一下程序：
在使用IO內存映射操作之前，其實還可以添加一個步驟：分配內存區域。
#include
structresource *request_mem_region(unsigned long start, unsinged long len,char *name)
該函數從start開始分配len字節長的內存空間。如果成功，返回一個結構體指針，但這結構體我們沒必要用，如果失敗返回NULL。成功后，可以在.proc/iomem查看到name的信息。
其實調用request_mem_region()不是必須的，但是建議使用。該函數的任務是檢查申請的資源是否可用，如果可用則申請成功，并標志為已經使用，其他驅動想再申請該資源時就會失敗。
如果不再使用，需要調用釋放函數：
voidrelease_mem_region(unsigned long start, unsigned long len)
現在把這兩個函數加上去：
/*5th_mm_2/3rd/test.c*/
1#include
2#include
3
4#include
5#include
6
7volatile unsigned long virt, phys;
8volatile unsigned long *GPECON, *GPEDAT, *GPEUP;
9unsigned long reg;
10struct resource *led_resource;
11
12void led_device_init(void)
13{
14 phys = 0x56000000;
15 virt = (unsigned long)ioremap(phys, 0x0c);
16
17 GPECON = (unsigned long *)(virt + 0x40);
18 GPEDAT = (unsigned long *)(virt + 0x44);
19 GPEUP = (unsigned long *)(virt + 0x48);
20}
21
22void led_configure(void)
23{
24 reg = ioread32(GPECON);
25 reg &= ~(3 << 24);
26 reg |= (1 << 24);
27 iowrite32(reg, GPECON);
28
29 reg = ioread32(GPEUP);
30 reg &= ~(3 << 12);
31 iowrite32(reg, GPEUP);
32}
33
34void led_on(void)
35{
36 reg = ioread32(GPEDAT);
37 reg &= ~(1 << 12);
38 iowrite32(reg, GPEDAT);
39}
40
41void led_off(void)
42{
43 reg = ioread32(GPEDAT);
44 reg |= (1 << 12);
45 iowrite32(reg, GPEDAT);
46}
47
48static int __init test_init(void) //模塊初始化函數
49{
50 led_device_init();
51
52 led_resource = request_mem_region(phys, 0x0c, "LED_MEM");
53 if(NULL == led_resource){
54 printk("request mem error!\n");
55 return - ENOMEM;
56 }
57
58 led_configure();
59 led_on();
60 printk("hello led!\n");
61 return 0;
62}
63
64static void __exit test_exit(void) //模塊卸載函數
65{
66 if(NULL!= led_resource){
67 led_off();
68 iounmap((void *)virt);
69 release_mem_region(phys, 0x0c);
70 }
71 printk("bye\n");
72}
73
74module_init(test_init);
75module_exit(test_exit);
76
77MODULE_LICENSE("GPL");
78MODULE_AUTHOR("xoao bai");
79MODULE_VERSION("v0.1");
寫完就得驗證一下：
[root:3rd]# insmod test.ko
helloled!//燈亮了
[root:3rd]# cat /proc/iomem
19000300-19000310: cs8900
19000300-19000310: cs8900
。。。。
56000000-5600000b: LED_MEM//看到了
57000000-570000ff: s3c2410-rtc
57000000-570000ff: s3c2410-rtc
5a000000-5a0fffff: s3c2440-sdi
[root:3rd]# rmmod test
bye//燈滅了
[root:3rd]# cat /proc/iomem //LED_MEM不見了
19000300-19000310: cs8900
19000300-19000310: cs8900
。。。。。。
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五、總結
今天介紹的內容不多，其實就幾個函數，下面重溫一下使用IO內存的步驟：
其中第一步和最后一步可以不做。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的ioread32函数有关知识的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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