详细解释函数ioremap

函数 ioremap() 是 Linux 内核中的一个重要函数，用于将物理地址映射到虚拟地址空间，以便访问硬件设备寄存器和 I/O 空间等。下面是函数 ioremap() 的详细解释：

函数原型：

void __iomem *ioremap(phys_addr_t offset, size_t size);

参数说明：

- offset：物理地址的偏移量，即要映射的设备地址。该地址通常由硬件提供，例如设备树中的 reg 属性。
- size：要映射的地址空间大小，以字节为单位。通常应该是设备的寄存器数量乘以每个寄存器的字节数。

函数返回值：

该函数返回映射到的虚拟地址，如果映射失败则返回 NULL。

函数说明：

- 函数 ioremap() 用于将物理地址映射到虚拟地址空间，以便访问硬件设备寄存器和 I/O 空间等。
- 函数 ioremap() 返回的虚拟地址类型为 __iomem *，表示该内存区域是 I/O 存储器，不能用于普通内存操作。因为 I/O 存储器的读写方式与普通内存不同，通常需要使用特殊的读写函数进行访问，例如 ioread32() 和 iowrite32() 等。
- 函数 ioremap() 在内核启动时被调用，用于初始化内核对硬件设备的访问地址。通常在设备驱动程序中使用。
- 函数 iounmap() 用于取消对物理地址的映射，释放内存空间。通常在设备驱动程序的 cleanup 函数中使用。

例如，在设备驱动程序中需要访问一个 I/O 空间地址为 0x12345678，大小为 4 字节的寄存器，可以使用以下代码：

#define REG_ADDRESS 0x12345678
#define REG_SIZE 4

void __iomem *reg_base;

static int my_driver_probe(struct platform_device *pdev)
{
// 映射 I/O 地址到虚拟地址空间
reg_base = ioremap(REG_ADDRESS, REG_SIZE);
if (!reg_base) {
printk(KERN_ERR "Failed to map I/O address\n");
return -ENOMEM;
}

// 访问寄存器
u32 reg_value = ioread32(reg_base);
printk("Register value = %u\n", reg_value);

return 0;
}

static int my_driver_remove(struct platform_device *pdev)
{
// 取消映射并释放内存空间
iounmap(reg_base);
return 0;
}

上述代码中，函数 ioremap() 将 I/O 地址 0x12345678 映射到虚拟地址空间，并返回映射后的虚拟地址 reg_base。然后，使用函数 ioread32() 读取该地址处的 4 字节寄存器值，并打印输出。最后，函数 iounmap() 取消映射并释放内存空间。