根據網絡大蝦們的指導，基本上搞清楚了smart3250中的靜態I/O映射情況。寫個blog供以後參考。
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內核提供了在系統啓動時通過map_desc結構體靜態創建I/O資源到內核地址空間的線性映射表(即page table)的方式，這種映射表是一種一一映射的關係。程序員可以自己定義該I/O內存資源映射後的虛擬地址。創建好了靜態映射表，在內核或驅動中訪問該 I/O資源時則無需再進行ioreamp動態映射，可以直接通過映射後的I/O虛擬地址去訪問它。
machine_desc結構體的成員包含了體系架構相關部分的幾個最重要的初始化函數，包括map_io,init_irq, init_machine以及phys_io , timer成員等。這裏的map_io成員即內核提供給用戶的創建外設I/O資源到內核虛擬地址靜態映射表的接口函數。Map_io成員函數會在系統初始化過程中被調用,流程如下：
Start_kernel -> setup_arch() --> paging_init() --> devicemaps_init()中被調用Machine_desc結構體通過MACHINE_START宏來初始化。
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在board-smartarm3250.c文件中的MACHINE_START
MACHINE_START (LPC3XXX, "SmartARM3250 board with the LPC3250 Microcontroller")
/* Maintainer: Kevin Wells, NXP Semiconductors */
.phys_io = UART5_BASE,
.io_pg_offst = ((io_p2v (UART5_BASE))>>18) & 0xfffc,
.boot_params = 0x80000100,
//.map_io = lpc32xx_map_io,
.map_io = smartarm3250_map_io,
.init_irq = lpc32xx_init_irq,
.timer = &lpc32xx_timer,
.init_machine = smartarm3250_board_init,
MACHINE_END
map_io方法對應的函數
static void __init smartarm3250_map_io(void)
{
lpc32xx_map_io();
iotable_init(smartarm3250_io_desc, ARRAY_SIZE(smartarm3250_io_desc));
}
先追蹤第一個函數
void __init lpc32xx_map_io(void)
{
iotable_init (lpc32xx_io_desc, ARRAY_SIZE (lpc32xx_io_desc));
}
以下是lpc32xx_io_desc的定義：
static struct map_desc smartarm3250_io_desc[] __initdata = {
{ /* nCS2, CAN SJA1000 */
.virtual = io_p2v(EMC_CS2_BASE),
.pfn = __phys_to_pfn(EMC_CS2_BASE),
.length = SZ_1M,
.type = MT_DEVICE
},
{ /* nCS1, CF Card */
.virtual = io_p2v(EMC_CS1_BASE),
.pfn = __phys_to_pfn(EMC_CS1_BASE),
.length = SZ_1M,
.type = MT_DEVICE
}
};
現在追蹤第二個函數
arch-lpc32xx.c文件中
smartarm3250_io_desc結構體的定義
static struct map_desc lpc32xx_io_desc[] __initdata = {
{
.virtual = io_p2v(AHB0_START),
.pfn = __phys_to_pfn(AHB0_START),
.length = AHB0_SIZE,
.type = MT_DEVICE
},
{
.virtual = io_p2v(AHB1_START),
.pfn = __phys_to_pfn(AHB1_START),
.length = AHB1_SIZE,
.type = MT_DEVICE
},
{
.virtual = io_p2v(FABAPB_START),
.pfn = __phys_to_pfn(FABAPB_START),
.length = FABAPB_SIZE,
.type = MT_DEVICE
},
{
.virtual = io_p2v(IRAM_BASE),
.pfn = __phys_to_pfn(IRAM_BASE),
.length = (SZ_64K * 4),
.type = MT_DEVICE
},
};
由上可知，smartarm3250開發板靜態映射的物理地址有如下
|
基地址名稱 |
實際物理地址 |
大小 |
範圍 |
|
EMC_CS2_BASE |
0xE2000000 |
SZ_1M(0x00100000) |
0xE2000000-0xE2100000 |
|
EMC_CS1_BASE |
0xE1000000 |
SZ_1M(0x00100000) |
0xE1000000-0xE1100000 |
|
AHB0_START |
0x20020000 |
AHB0_SIZE() (MLC_BASE - SLC_BASE) + SZ_4K (0x200A8000-0x20020000)+ 0x00001000 |
0x20020000-0x200A9000 |
|
AHB1_START |
0x31000000 |
AHB1_SIZE() (EMC_BASE - DMA_BASE) + SZ_4K
(0x31080000-0x31000000)+ 0x00001000 |
0x31000000-0x31081000 |
|
FABAPB_START |
0x40004000 |
FABAPB_SIZE() (I2C2_BASE - CLK_PM_BASE) + SZ_4K
(0x400A8000- 0x40004000)+ 0x00001000 |
0x40004000-0x400A9000 |
|
IRAM_BASE |
0x08000000 |
SZ_64K * 4() 0x00040000 |
0x08000000-0x08040000 |
這些基地址的實際物理地址在include/mach/platform.h中可以找到
以上地址可以在驅動程序中直接調用如下兩個函數：
__raw_readl(register_address);
__raw_writel(register_content,register_address);
這樣在linux中控制單片機和用裸機程序控制單片機就沒什麼分別了。
以上地址中，還有未映射的地址部分。如果要在linux中用到，可以在驅動中的probe方法裏，調用ioremap()函數，之後就能用了。
上面說介紹的物理地址都是經過io_p2v(x)映射的。
#define IO_BASE 0xF0000000
#define io_p2v(x) (IO_BASE | (((x) & 0xff000000) >> 4) | ((x) & 0x000fffff))
這個宏的意思是：
假設一個數，如0xABCDE123從前到後的16進制值順序爲12345678,即A對應1，B對應2,以此類推。
那麼經過這個宏後變爲：
AABDE123，即這個數的後5個數不會變，第一個數分裂爲2個，去掉原來的第三個數。然後組合起來。
由上可知，如果想讓映射後的地址與原來的物理地址一一對應，不產生衝突，所有被映射的地址的8位16進制數的第3個數應相同。lpc3250中，這個第3個數是0
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