关于io资源记录一下
2014-11-01 12:26
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我们在开发外设驱动时,从总线的角度看,分两个层次,一个是总线控制器的驱动,一个是总线上设备的驱动;而总线设备的驱动总是基于总线设备的驱动进行开发的。
以i2c总线为例,在我们的soc上,我们的arm总是通过i2c总线控制器去控制一个I2c设备,比如一个rtc。我们一般说驱动开发分三步,第一步,总线注册,第二部设备添加到总线,第三步驱动注册到总线。所以在总线控制器这一层,i2c总线控制器也可以看成是挂载大platform_bus上面的一个设备,这个设备的驱动开发同样也需要经过上面三步。
第一步总线注册,对于i2c控制器来讲,它所挂接的总线就是platform_bus,这个总线的注册在内核中可以看的到;
第二步,设备添加到总线;对于i2c控制器来讲,实际上就是调用platform_add_device()去添加设备到platform_bus,这一步对于总线控制器来讲,非常总要的,因为总线控制器本身要被描述完整后,才能添加到虚拟总线platform_bus;要想把总线控制器设备在内核中有一个完整的描述,这就涉及到该总线控制器所占用的resource,这个resource才是我这里重点要回味的。
第三步,驱动注册,基于上面已经描述完整的设备,进行驱动编写和注册;
其中第二步中提到的resource,是外设驱动开发中很重要的一个概念,我们说io设备的驱动,对于总线控制器来讲,主要是通过控制寄存器,状态寄存器,数据寄存器等对外设进行io操作,这些寄存器在就是x86架构里面所讲的io ports的概念,操作设备其实就是操作这些寄存器;那么在访问这些io ports寄存器时我们一般是通过内存去访问的,即一般是ioremap到某个内存地址空间,这个内存地址空间就是io端口地址空间,这个地址空间对于不同的cpu架构,其io端口编址方式是不同的;对于ppc ,arm等架构来讲,这个io地址空间是和CPU物理内存空间一起的一个单一地址空间,这种编址方式叫做mem-mapped方式;还有一种cpu架构比如x86架构的方式是开辟出一个独立的空间,作为io地址空间,而且x86有专门的in/out指令来访问这些地址空间,来操作相关寄存器,,这种编址方式叫io-mapped方式,但是这种方式空间一般比较小。现在linux无论是io-mapped,还是mem-mapped,都统一称为io
region,作为一种资源管理起来。
你想啊,io操作除了包括寄存器操作之后,可能还涉及到中断,那么要想使用中断,就必须要向内核申请一个中断号,那么这里中断也就成了一种资源;与此类同,要想使用外设的dma,也要开辟出一段内存作为dma进行数据交换用,那么dma本身是一种资源;最后io操作时,经常有数据交换,需要一段内存做fifo用,那么这种数据内存也是一种资源。综上,io ports,interrupts,dma,外设内存都是一种资源。这些资源由内核统一管理,总线控制器只有申请到了这些资源才能正常的使用。所以在使用platform_device_add的时候提前准备好这个东东是非常重要的,之后才有后面的开发。这对总线控制器这一层来讲是非常重要的,但对总线上挂接的设备可能有时用的到,有事用不到,大多数还是用不到的。
以i2c总线为例,在我们的soc上,我们的arm总是通过i2c总线控制器去控制一个I2c设备,比如一个rtc。我们一般说驱动开发分三步,第一步,总线注册,第二部设备添加到总线,第三步驱动注册到总线。所以在总线控制器这一层,i2c总线控制器也可以看成是挂载大platform_bus上面的一个设备,这个设备的驱动开发同样也需要经过上面三步。
第一步总线注册,对于i2c控制器来讲,它所挂接的总线就是platform_bus,这个总线的注册在内核中可以看的到;
第二步,设备添加到总线;对于i2c控制器来讲,实际上就是调用platform_add_device()去添加设备到platform_bus,这一步对于总线控制器来讲,非常总要的,因为总线控制器本身要被描述完整后,才能添加到虚拟总线platform_bus;要想把总线控制器设备在内核中有一个完整的描述,这就涉及到该总线控制器所占用的resource,这个resource才是我这里重点要回味的。
第三步,驱动注册,基于上面已经描述完整的设备,进行驱动编写和注册;
其中第二步中提到的resource,是外设驱动开发中很重要的一个概念,我们说io设备的驱动,对于总线控制器来讲,主要是通过控制寄存器,状态寄存器,数据寄存器等对外设进行io操作,这些寄存器在就是x86架构里面所讲的io ports的概念,操作设备其实就是操作这些寄存器;那么在访问这些io ports寄存器时我们一般是通过内存去访问的,即一般是ioremap到某个内存地址空间,这个内存地址空间就是io端口地址空间,这个地址空间对于不同的cpu架构,其io端口编址方式是不同的;对于ppc ,arm等架构来讲,这个io地址空间是和CPU物理内存空间一起的一个单一地址空间,这种编址方式叫做mem-mapped方式;还有一种cpu架构比如x86架构的方式是开辟出一个独立的空间,作为io地址空间,而且x86有专门的in/out指令来访问这些地址空间,来操作相关寄存器,,这种编址方式叫io-mapped方式,但是这种方式空间一般比较小。现在linux无论是io-mapped,还是mem-mapped,都统一称为io
region,作为一种资源管理起来。
你想啊,io操作除了包括寄存器操作之后,可能还涉及到中断,那么要想使用中断,就必须要向内核申请一个中断号,那么这里中断也就成了一种资源;与此类同,要想使用外设的dma,也要开辟出一段内存作为dma进行数据交换用,那么dma本身是一种资源;最后io操作时,经常有数据交换,需要一段内存做fifo用,那么这种数据内存也是一种资源。综上,io ports,interrupts,dma,外设内存都是一种资源。这些资源由内核统一管理,总线控制器只有申请到了这些资源才能正常的使用。所以在使用platform_device_add的时候提前准备好这个东东是非常重要的,之后才有后面的开发。这对总线控制器这一层来讲是非常重要的,但对总线上挂接的设备可能有时用的到,有事用不到,大多数还是用不到的。
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