这里进行虚拟地址和物理地址的相互映射转换。MMU全称Memory Manage Unit （内存管理单元）。对于32位处理器，虚拟地址的范围是2^32=4GB，但开发板没有这么大内存，只有512MB。经过MMU可以把物理内存映射到4GB的虚拟内存。
上图可以看到肯定存在多个虚拟地址映射到同一个物理地址上去，在Linux内核启动会初始化MMU，设置内存映射，设置好后电脑cpu访问的都是电脑的pc虚拟地址。比如imx6的一个引脚地址是0x02022222。Linux启动并且开启了MMU，如果你在linux访问这个地址就是直接访问pc上的0x02022222，而不是arm板上的地址，那imx的物理地址对应的就是地址映射的虚拟地址。我们怎么得到这个地址呢？下面介绍ioremap和iounmap两个函数。定义在arch/arm/include/asm/io.h
#define ioremap(cookie, size) __arm_ioremap((cookie), (size), MT_DEVICE)
//取映射地址
void __iomem * __arm_ioremap(phys_addr_t phys_addr, size_t size, unsigned int mtype)
{
return arch_ioremap_caller(phys_addr, size, mtype, __builtin)return)address(0));
}
//释放映射地址
void iounmap (volatile void __iomem * addr)
- cookie（phys_addr）:要映射的物理地址。
- size:要映射的内存空间大小。
- mtype：ioremap类型，MT_DEVICE、MT_DEVICE_NONSHARED、MT_DEVICE_CACHED、MT_DEVICE_WC.这里选择MT_DEVICE。
- __iomem *（addr）：指针，指向映射后的虚拟空间首地址。
#define SW_MUX_GPIO1_IO03_base (0x020E0068) static void __iomem* SW_MUX_GPIO1_IO03; //取映射 SW_MUX_GPIO1_IO03 = ioremap(SW_MUX_GPIO1_IO03_base, 4); //释放映射 iounmap(SW_MUX_GPIO1_IO03);
另外介绍读写操作的函数，以后的地址读取会常用到下面的函数。
//从返回值可知，分别读取8bit、16bit、32bit值，参数addr是映射的虚拟内存地址。返回读取的数据 u8 readb(const volatile void __iomem *addr) u16 readw(const volatile void __iomem *addr) u32 readl(const volatile void __iomem *addr) //同上 void writeb(u8 value, volatile void __iomem *addr) void writew(u16 value, volatile void __iomem *addr) void writel(u32 value, volatile void __iomem *addr)2.驱动程序
注意！我们用的是正点的学习例程，但使用的东山板子，东山的LED所在的引脚和正点不一样，需要更改寄存器！以下摘取部分核心程序。
设置物理地址和虚拟地址：
#define CCM_CCGR1_base (0x020C406C) #define SW_MUX_GPIO1_IO03_base (0x020E0068) #define SW_PAD_GPIO1_IO03_base (0x020E02F4) #define GPIO1_DR_base (0x0209C000) #define GPIO1_GDIR_base (0x0209C004) static void __iomem *IMX6U_CCM_CCGR1; static void __iomem *SW_MUX_GPIO1_IO03; static void __iomem *SW_PAD_GPIO1_IO03; static void __iomem *GPIO1_DR; static void __iomem *GPIO1_GDIR;
向内存地址写值。 有函数copy_from_user，将用户空间的数据拷贝到内核空间。copy_to_user,将内核系统的结果返回到用户空间。以后经常用到。
static inline unsigned long __must_check copy_from_user(void *to, const void __user *from, unsigned long n)
{
unsigned long res = n;
kasan_check_write(to, n);
if (access_ok(VERIFY_READ, from, n)) {
check_object_size(to, n, false);
res = __arch_copy_from_user(to, from, n);
}
if (unlikely(res))
memset(to + (n - res), 0, res);
return res;
}
static inline unsigned long __must_check copy_to_user(void __user *to, const void *from, unsigned long n)
{
kasan_check_read(from, n);
if (access_ok(VERIFY_WRITE, to, n)) {
check_object_size(from, n, true);
n = __arch_copy_to_user(to, from, n);
}
return n;
}
static ssize_t led_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t cnt, loff_t *offt)
{
int retvalue;
unsigned char databuf[1];
unsigned char ledstat;
retvalue = copy_from_user(databuf, buf, cnt);
if(retvalue < 0) {
printk("kernel write failed!rn");
return -EFAULT;
}
ledstat = databuf[0];
if(ledstat == LEDON) {
led_switch(LEDON);
} else if(ledstat == LEDOFF) {
led_switch(LEDOFF);
}
return 0;
}
驱动入口函数：初始化
static int __init led_init(void)
{
int retvalue = 0;
u32 val = 0;
IMX6U_CCM_CCGR1 = ioremap(CCM_CCGR1_base, 4);
SW_MUX_GPIO1_IO03 = ioremap(SW_MUX_GPIO1_IO03_base, 4);
SW_PAD_GPIO1_IO03 = ioremap(SW_PAD_GPIO1_IO03_base, 4);
GPIO1_DR = ioremap(GPIO1_DR_base, 4);
GPIO1_GDIR = ioremap(GPIO1_GDIR_base, 4);
val = readl(IMX6U_CCM_CCGR1);
val &= ~(3 << 26);
val |= (3 << 26);
writel(val, IMX6U_CCM_CCGR1);
writel(5, SW_MUX_GPIO1_IO03);
writel(0x10B0, SW_PAD_GPIO1_IO03);
val = readl(GPIO1_GDIR);
val &= ~(1 << 3);
val |= (1 << 3);
writel(val, GPIO1_GDIR);
val = readl(GPIO1_DR);
val |= (1 << 3);
writel(val, GPIO1_DR);
retvalue = register_chrdev(LED_MAJOR, LED_NAME, &led_fops);
if(retvalue < 0){
printk("register chrdev failed!rn");
return -EIO;
}
return 0;
}
驱动出口函数
static void __exit led_exit(void)
{
iounmap(IMX6U_CCM_CCGR1);
iounmap(SW_MUX_GPIO1_IO03);
iounmap(SW_PAD_GPIO1_IO03);
iounmap(GPIO1_DR);
iounmap(GPIO1_GDIR);
unregister_chrdev(LED_MAJOR, LED_NAME);
}
3.测试APP
int main(int argc, char *argv[])
{
int fd, retvalue;
char *filename;
unsigned char databuf[1];
if(argc != 3){
printf("Error Usage!rn");
return -1;
}
filename = argv[1];
fd = open(filename, O_RDWR);
if(fd < 0){
printf("file %s open failed!rn", argv[1]);
return -1;
}
//atoi将字符串转换为整形int
databuf[0] = atoi(argv[2]);
retvalue = write(fd, databuf, sizeof(databuf));
if(retvalue < 0){
printf("LED Control Failed!rn");
close(fd);
return -1;
}
retvalue = close(fd);
if(retvalue < 0){
printf("file %s close failed!rn", argv[1]);
return -1;
}
return 0;
}
4.编译测试
参考第一节。
