Linux I/O 共享内存访问

Question

我对 linux 如何管理 I/O 共享内存以与使用它的设备进行通信感到非常困惑。

如果我理解正确的话，linux 内核会从 0x100000 开始映射（以避免第一个兆字节的遗留 ram 数据并存储在连续的内存位置），然后进入保护模式后：

• 在 32 位系统上有这样的映射

ZONE_NORMAL 应低于 896 MB，因此内核线性 1GB 与物理 896 MB 之间的映射始终是可能的。现在让我们忽略 ZONE_DMA（我读到这仅适用于旧系统，因为 PCI 现在可以在内存中的任何地方使用 DMA 传输）

• 在 64 位系统上，内核线性地址空间应从 PAGE_OFFSET= 0xffff810000000000 开始，依次类推

在这两种情况下，如果内核空间中的地址大于 PAGE_OFFSET，则应引用 ioremap 映射（通过分页解析），如果它低于 PAGE_OFFSET，则可以使用简单的 NEW_ADDRESS = OLD_ADDRESS - PAGE_OFFSET 来解析。它是否正确？

额外问题：当内核启动并运行并且整理完成后，它是否仍然物理地驻留在 0x100000 前后（在第一个 GB 内）？即使在 64 位系统上？

Answer 1

在 PC 上，硬件内存映射 IO 范围由 BIOS 分配给 3GiB 到 4 GiB 之间的物理内存地址。当驱动程序请求访问内存时，内核会将其映射到内核虚拟地址空间中的某个位置。

您的其他两个问题似乎都与共享内存无关，但是：

在这两种情况下，如果内核空间中的地址大于 PAGE_OFFSET，则应引用 ioremap 映射（通过分页解析），如果它低于 PAGE_OFFSET，则可以使用简单的 NEW_ADDRESS = OLD_ADDRESS - PAGE_OFFSET 来解析。它是否正确？

从精神上来说，是的。无论哪种情况，硬件都会使用页表。

Answer 2

认为你的问题看起来像，ioremap 是如何工作的..

vaddr = ioremap(paddr_io_mapped_device, 大小);

vaddr 是返回的内核空间中的虚拟地址。内核为虚拟地址范围（ vaddr ，大小）创建页表条目，并将其映射到物理地址 paddr_io_shared_device 。因此，如果访问虚拟地址范围，则与访问 io_mapped 设备内的物理地址一样好。

重要的是，返回的 vaddr 是不可缓存。每次读/写地址范围时，都会从 io_mapped 设备而不是从缓存读/写。