硬件访问

（一） 内存地址空间和IO地址空间

每种外设都是通过读写寄存器进行控制。大部分外设都有几个寄存器，不管是在内存地址空间还是在IO地址空间，而且这些寄存器的访问地址都是连续的。在硬件层，IO空间和内存空间没有概念上的区别，都是先通过向控制总线和地址总线发送信号进行访问，然后再通过数据总线读写数据。

有些CPU厂商在他们的芯片上使用单一的地址空间，有些除了有内存地址空间外还保留了独立的IO地址空间。目前主流的CPU中，除了x86系列有独立的IO地址空间外，其余的如arm、mips等都没有独立的IO地址空间。IO地址空间一般很小，大约有64kB，而内存空间则有4GB。

（二）IO端口和IO内存

什么是IO端口，什么的IO内存呢？简单的说，当一个reg/mem出现在IO地址空间时我们称之为IO端口；当一个reg/mem出现在内存地址空间时，我们称之为IO内存。操作IO端口和操作IO内存是有一点差别的。

（三）操作IO端口

操作IO端口的一般步骤：申请、访问、释放。
1、申请：      
#include<linux/ioport.h>
struct resource *request_region(ulong first,  ulong n,  const char *name);

这个函数告诉内核，我们要使用起始于first的n个端口，参数name是设备的名称。如果分配成功，则返回非NULL值。

所有的端口分配，都可以从/proc/ioports中查看到。如果我们不能分配到IO端口，可以从这里看到哪些驱动程序使用了这些端口。
2、访问：

#include<linux/io.h>
// 读访问
unsigned inb(unsigned port);
unsigned
inw(unsigned port);

unsigned
inl(unsigned port);

//
写访问
void outb(uchar byte, unsigned port);
void outw(uchar byte, unsigned port);
void outl(uchar byte, unsigned port);
3、释放：
#include<linux/ioport.h>

void *release_region(ulong first, ulong n);

（四）操作IO内存

操作IO内存的一般步骤：申请、映射、访问、释放。

1、申请：
struct resource *request_mem_region(ulong first,  ulong n,  const char *name);
2、映射：
void *ioremap(ulong phys_addr, ulong size);
3、访问：
// 读访问
uint ioread8(void *addr);
uint ioread16(void *addr);

uint
ioread32(void *addr);

//
写访问
void iowrite8(u8 value, void *addr);
void iowrite16(u16 value, void *addr);
void iowrite32(u32 value, void *addr);
4、释放：
void *iounremap(ulong phys_addr, ulong size);
void release_mem_region(ulong first, ulong n, const char *name);

相对于IO端口，这里多了一个解除映射的过程