arm与arm-linux中的 ioport 和 iomem

• 这里讲述了,但是描述的不太清晰,本文分几个概念来讲述

arm & x86

x86 有 I/O端口(有load store 指令)与I/O内存(没有inb outb 指令) 的概念
	x86 可以只有 IO内存
	x86 可以 有 两个 : IO内存 和 IO端口
arm 只有 IO内存(有load store 指令)的概念,没有I/O端口(没有inb outb 指令) 的概念

arm-linux & x86-linux

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x86-linux 有 I/O端口与I/O内存的概念
	iowrite32(xx,xx)  函数 中调用了store 指令
	outl(xx,xx) 函数中调用了 iol 指令
arm-linux 有 IO端口的概念,有I/O内存的概念
	iowrite32(xx,xx)  函数 中调用了 store 指令
	outl(xx,xx) 函数中调用了 iowrite32(xx,xx),最终还是调用了 store 指令 // 可以这么理解,实际上直接调用了 store 指令

为什么arm-linux 要 有 ioports
	因为 arm 要用 PCIe

PCIe 设备中有的 BAR 支持 ioport ,所以我们就要支持
支持PCIe 其实也不需要构造ioport , 但是为了易于分辨,我们就构造出了 ioport
实际上这个还是一块内存,还是用load,store 访问,但是到了pcie总线的时候,会转换为iord 和 iowr

在arm中，只有pcie控制器驱动会添加ioport资源
devm_of_pci_get_host_bridge_resources 的时候,会注册
	1. iomem 资源
	2. ioports 资源
	3. bus 资源

linux ioport & linux iomem 的本质

#define request_mem_region(start,n,name) __request_region(&iomem_resource, (start), (n), (name), 0)
#define request_region(start,n,name)     __request_region(&ioport_resource, (start), (n), (name), 0)


struct resource ioport_resource = {                                              
    .name   = "PCI IO",                                                          
    .start  = 0,                                                                 
    .end    = IO_SPACE_LIMIT,                                                    
    .flags  = IORESOURCE_IO,                                                     
};                                                                               
EXPORT_SYMBOL(ioport_resource);                                                  
                                                                                 
struct resource iomem_resource = {                                               
    .name   = "PCI mem",               // It's meant for all types of memory mapped I/O.                                           
    .start  = 0,                                                                 
    .end    = -1,                                                                
    .flags  = IORESOURCE_MEM,                                                    
};                                                                               
EXPORT_SYMBOL(iomem_resource);

static const struct seq_operations resource_op = {                               
    .start  = r_start,                                                               
    .next   = r_next,                                                                
    .stop   = r_stop,                                                                
    .show   = r_show,                                                                
};

__initcall(ioresources_init);
ioresources_init
  proc_create_seq_data("ioports", 0, NULL, &resource_op, &ioport_resource);     /proc/ioports
  proc_create_seq_data("iomem", 0, NULL, &resource_op, &iomem_resource);  /proc/iomem

cat /proc/ioports 的时候, 会利用 r_next 遍历 ioport_resource 下的 resource , 调用 r_show 打印出 resource 信息
cat /proc/iomem 同理

不同层级的request_region API

• 参考
• iomem

level 1 :request_mem_region
level 2 :devm_request_mem_region

• ioport

level 1 : request_region
level 2 : devm_request_region

其他API

• ioremap

level 1 : ioremap
level 2 : devm_ioremap

• iomem access

#include <asm/io.h>
unsigned int ioread8(void *addr);
unsigned int ioread16(void *addr);
unsigned int ioread32(void *addr);
void iowrite8(u8 value, void *addr);
void iowrite16(u16 value, void *addr);
void iowrite32(u32 value, void *addr);

void ioread8_rep(void *addr, void *buf, unsigned long count);
void ioread16_rep(void *addr, void *buf, unsigned long count);
void ioread32_rep(void *addr, void *buf, unsigned long count);
void iowrite8_rep(void *addr, const void *buf, unsigned long count);
void iowrite16_rep(void *addr, const void *buf, unsigned long count);
void iowrite32_rep(void *addr, const void *buf, unsigned long count);

• Why iomem_resource 's name is “PCI mem”?

https://linux-kernel.vger.kernel.narkive.com/vM03AIpm/request-mem-region-for-nopci-devices
Q: just want to check with you usage of request_mem_region for noPCI devices.
	kernel/resource.c suggests that it should be used just for PCI iomem
	(iomem_resource uses name PCI mem).
	
	If I grep architectures I see several usage for noPCI devices.
	
	Does it mean that request_mem_region should be used for all devices
	which request io memory? Or just for PCI iomem?
A:
	It's meant for all types of memory mapped I/O.