Linux内核中IO端口访问机制（第一篇）—概述

前段时间花了近一个月做了基于MIPS架构BIOS中关于PCI的配置，主要分为汇编代码与C代码在PCI初始化时候所做的工作，最近一段时间在调试内核中关于PCI的配置，IO对于做体系结构的开发人员来说是比较复杂的一部分，也是比较重要的一部分，之前从事内核虚拟机KVM研究开发之后，虚拟机IO的优化一直是虚拟机性能的一个瓶颈。为此，在最近调试内核中关于IO部分的不断学习过程中，写下自己的一点点收获与大家分享。



外设IO寄存器地址独立编址的CPU应该称外设IO寄存器为IO端口，访问IO寄存器可以通过ioport_map（）将其映射到虚拟地址空间，但实际上这只是给开发人员制造的一个“假象”，并没有映射到内核虚拟地址，仅仅是为了可以使用和IO内存一样的接口访问IO寄存器，也可以直接使用in/out指令访问IO寄存器（至于具体如何实现，在随后的博客中会通过具体代码做出解释）。

例如：Intel X86平台普通使用了名为内存映射（MMIO）的技术，该技术是PCI规范的一部分，IO设备端口被映射到内存空间，映射后CPU访问IO端口就如同访问内存一样。

外设IO寄存器地址统一编址的CPU，这是应该称外设寄存器为IO内存，访问IO寄存器可以通过ioremap将其映射到虚拟地址空间，然后使用read/write访问。

例如：MIPS架构的处理器（Loongson龙芯系列），IO寄存器地址与内存就是统一编址的。