Linux下高级内存操作技巧：ioremap详解 (linux高端内存 ioremap)
在Linux操作系统中，内存映射技术是非常重要的一种内存操作方法。因为它能够将物理内存映射到虚拟地址空间中，从而方便对其进行读写操作。而其中一个重要的内存映射函数是ioremap()。本文将对Linux下的ioremap函数进行详细讲解和操作实例。
一、ioremap函数介绍
ioremap()函数是Linux内核中用来将物理地址映射到虚拟地址空间的函数。在物理内存空间没有映射到当前进程的虚拟地址空间时，可以通过ioremap来完成映射。
ioremap函数的原型定义如下：
“`
void *ioremap(resource_size_t phys_addr, unsigned long size);
“`
其中，phys_addr为物理地址，size为映射的大小。该函数返回值为映射到的虚拟地址。
需要注意的是，ioremap()函数只能用于IO设备的地址映射，不能用于普通内存的地址映射。因为普通内存的地址映射应该通过内核的虚拟内存管理来实现，而不是通过ioremap()函数。
二、ioremap操作实例
下面通过一个实例来说明Linux下如何使用ioremap函数实现对物理内存的操作。
假设当前有一个系统板卡，其有一个物理地址区域为0x20230000~0x20230000。现在需要在Linux内核中将该区域映射到虚拟地址空间中，以便对其进行读写操作。
代码实现如下：
“`c
#define MEM_ADDR 0x20230000
#define MEM_SIZE 0x100000
void __iomem *g_mem_base;
static int __init test_init(void)
{
g_mem_base = ioremap(MEM_ADDR, MEM_SIZE);
if (!g_mem_base) {
printk(KERN_ERR “ioremap fled\n”);
return -ENOMEM;
}
printk(KERN_INFO “ioremap succeeded\n”);
//对物理内存进行读写操作
void *mem = (void __force *)g_mem_base;
unsigned int value = ioread32(mem + 0x1c);
iowrite32(value + 1, mem + 0x1c);
return 0;
}
static void __exit test_exit(void)
{
iounmap(g_mem_base);
printk(KERN_INFO “iounmap succeeded\n”);
}
module_init(test_init);
module_exit(test_exit);
MODULE_LICENSE(“GPL”);
“`
其中，使用__iomem修饰符告诉编译器，g_mem_base指针指向的是物理内存，防止编译器进行一些优化。
在module_init()函数中，使用ioremap函数实现对指定地址区域的内存映射。并在其中对物理内存进行了一次读写操作，即读取指定内存地址的值，并将该值加1写回原位。
在module_exit()函数中，使用iounmap()函数释放通过ioremap()映射的虚拟地址空间。
三、使用ioremap函数需要注意的事项
1. ioremap()函数映射的内存空间属于内存映射区域，需要对其进行页对齐。
2. ioreadXX()和iowriteXX()函数是用于读写物理地址空间的函数，其中的XX表示读写数据的长度，如ioread32和iowrite32表示读写32位数据。需要注意的是，访问这些地址区域的方式需要是原子的。
3. 避免在进入中断上下文时使用ioremap()函数，可以使用ioremap_wc()函数进行操作。
四、
通过本文，我们详细介绍了Linux下高级内存操作技巧中重要的ioremap函数。并通过实例来演示了如何使用该函数实现对物理内存的操作。需要注意的是，ioremap()函数只能用于IO设备的地址映射，并且需要保证访问该地址的操作是原子的。在实际使用过程中需要注意相关的事项。
