ARM體系結(jié)構(gòu)下面內(nèi)存和i/o映射區(qū)別

在X86處理器中存在著I/O空間的概念，I/O空間是相對(duì)于內(nèi)存空間而言的，它通過特定的指令in、out來訪問。端口號(hào)標(biāo)識(shí)了外設(shè)的寄存器地址。Intel語法的in、out指令格式為：
IN 累加器, {端口號(hào)│DX}
OUT {端口號(hào)│DX},累加器
目前，大多數(shù)嵌入式微控制器如ARM、PowerPC等中并不提供I/O空間，而僅存在內(nèi)存空間。內(nèi)存空間可以直接通過地址、指針來訪問，程序和程序運(yùn)行中使用的變量和其他數(shù)據(jù)都存在于內(nèi)存空間中。
即便是在X86處理器中，雖然提供了I/O空間，如果由我們自己設(shè)計(jì)電路板，外設(shè)仍然可以只掛接在內(nèi)存空間。此時(shí)，CPU可以像訪問一個(gè)內(nèi)存單元那樣訪問外設(shè)I/O端口，而不需要設(shè)立專門的I/O指令。因此，內(nèi)存空間是必須的，而I/O空間是可選的。

（2）inb和outb：

在Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)中，宜使用Linux內(nèi)核提供的函數(shù)來訪問定位于I/O空間的端口，這些函數(shù)包括：
· 讀寫字節(jié)端口（8位寬）
unsigned inb(unsigned port);
void outb(unsigned char byte, unsigned port);
· 讀寫字端口（16位寬）
unsigned inw(unsigned port);
void outw(unsigned short word, unsigned port);
· 讀寫長字端口（32位寬）
unsigned inl(unsigned port);
void outl(unsigned longword, unsigned port);
· 讀寫一串字節(jié)
void insb(unsigned port, void *addr, unsigned long count);
void outsb(unsigned port, void *addr, unsigned long count);
· insb()從端口port開始讀count個(gè)字節(jié)端口，并將讀取結(jié)果寫入addr指向的內(nèi)存；outsb()將addr指向的內(nèi)存的count個(gè)字節(jié)連續(xù)地寫入port開始的端口。
· 讀寫一串字
void insw(unsigned port, void *addr, unsigned long count);
void outsw(unsigned port, void *addr, unsigned long count);
· 讀寫一串長字
void insl(unsigned port, void *addr, unsigned long count);
void outsl(unsigned port, void *addr, unsigned long count);
上述各函數(shù)中I/O端口號(hào)port的類型高度依賴于具體的硬件平臺(tái)，因此，只是寫出了unsigned。

（3）readb和writeb:
在設(shè)備的物理地址被映射到虛擬地址之后，盡管可以直接通過指針訪問這些地址，但是工程師宜使用Linux內(nèi)核的如下一組函數(shù)來完成設(shè)備內(nèi)存映射的虛擬地址的讀寫，這些函數(shù)包括：
· 讀I/O內(nèi)存
unsigned int ioread8(void *addr);
unsigned int ioread16(void *addr);
unsigned int ioread32(void *addr);
與上述函數(shù)對(duì)應(yīng)的較早版本的函數(shù)為（這些函數(shù)在Linux 2.6中仍然被支持）：
unsigned readb(address);
unsigned readw(address);
unsigned readl(address);
· 寫I/O內(nèi)存
void iowrite8(u8 value, void *addr);
void iowrite16(u16 value, void *addr);
void iowrite32(u32 value, void *addr);
與上述函數(shù)對(duì)應(yīng)的較早版本的函數(shù)為（這些函數(shù)在Linux 2.6中仍然被支持）：
void writeb(unsigned value, address);
void writew(unsigned value, address);
void writel(unsigned value, address);

（4）把I/O端口映射到“內(nèi)存空間”:
void *ioport_map(unsigned long port, unsigned int count);
通過這個(gè)函數(shù)，可以把port開始的count個(gè)連續(xù)的I/O端口重映射為一段“內(nèi)存空間”。然后就可以在其返回的地址上像訪問I/O內(nèi)存一樣訪問這些I/O端口。當(dāng)不再需要這種映射時(shí)，需要調(diào)用下面的函數(shù)來撤消：
void ioport_unmap(void *addr);
實(shí)際上，分析ioport_map()的源代碼可發(fā)現(xiàn)，所謂的映射到內(nèi)存空間行為實(shí)際上是給開發(fā)人員制造的一個(gè)“假象”，并沒有映射到內(nèi)核虛擬地址，僅僅是為了讓工程師可使用統(tǒng)一的I/O內(nèi)存訪問接口訪問I/O端口。