转载－－Linux 2.6内核I/O端口资源管理(下)

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申明：本文章是对“Linux对I/O端口资源的管理”该文章进行总结，从2.4内核I/O端口资源管理经过少量的更改成2.6内核I/O资源管理
三、管理I/O Region资源
　　Linux将基于I/O映射方式的I/O端口和基于内存映射方式的I/O端口资源统称为“I/O区域”（I/O Region）。I/O Region仍然是一种I/O资源，因此它仍然可以用resource结构类型来描述。下面我们就来看看Linux是如何管理I/O Region的。
　　3.1 I/O Region的分配
　　Linux实现了用于分配I/O区域的函数__request_region()，如下:
struct resource * __request_region(struct resource *parent,
                                   resource_size_t start, resource_size_t n,
                                   const char *name)
{
        struct resource *res = kzalloc(sizeof(*res), GFP_KERNEL);
        if (res) {
                res->name = name;
                res->start = start;
                res->end = start + n - 1;
                res->flags = IORESOURCE_BUSY;
                write_lock(&resource_lock);
                for (;;) {
                        struct resource *conflict;
                        conflict = __request_resource(parent, res);
                        if (!conflict)
                                break;
                        if (conflict != parent) {
                                parent = conflict;
                                if (!(conflict->flags & IORESOURCE_BUSY))
                                        continue;
                        }
                        /* Uhhuh, that didn't work out.. */
                        kfree(res);
                        res = NULL;
                        break;
                }
                write_unlock(&resource_lock);
        }
        return res;
}                 
　　①首先，调用kmalloc（）函数在SLAB分配器缓存中分配一个resource结构。
　　②然后，相应的根据参数值初始化所分配的resource结构。注意！flags成员被初始化为IORESOURCE_BUSY。
　　③接下来，用一个for循环开始进行资源分配，循环体的步骤如下：
　　1> 首先，调用__request_resource()函数进行资源分配。如果返回NULL，说明分配成功，因此就执行break语句推出for循环，返回所分配的resource结构的指针，函数成功地结束。
　　2> 如果__request_resource()函数分配不成功，则进一步判断所返回的冲突资源节点是否就是父资源节点parent。如果不是，则将分配行 为下降一个层次，即试图在当前冲突的资源节点中进行分配（只有在冲突的资源节点没有设置IORESOURCE_BUSY的情况下才可以），于是让 parent指针等于conflict，并在conflict->flags&IORESOURCE_BUSY为0的情况下执行 continue语句继续for循环。
　　3> 否则如果相冲突的资源节点就是父节点parent，或者相冲突资源节点设置了IORESOURCE_BUSY标志位，则宣告分配失败。于是调用 kfree（）函数释放所分配的resource结构，并将res指针置为NULL，最后用break语句推出for循环。
　　④最后，返回所分配的resource结构的指针。
3.2 I/O Region释放
　　函数__release_region()实现在一个父资源节点parent中释放给定范围的I/O Region。实际上该函数的实现思想与__release_resource()相类似。
void __release_region(struct resource *parent, resource_size_t start,
                        resource_size_t n)
{
        struct resource **p;
        resource_size_t end;
        p = &parent->child;
        end = start + n - 1;
        write_lock(&resource_lock);
        for (;;) {
                struct resource *res = *p;
                if (!res)
                        break;
                if (res->start = start && res->end >= end) {
                        if (!(res->flags & IORESOURCE_BUSY)) {
                                p = &res->child;
                                continue;
                        }
                        if (res->start != start || res->end != end)
                                break;
                        *p = res->sibling;
                        write_unlock(&resource_lock);
                        kfree(res);
                        return;
                }
                p = &res->sibling;
        }
        write_unlock(&resource_lock);
        printk(KERN_WARNING "Trying to free nonexistent resource "
                "\n", (unsigned long long)start,
                (unsigned long long)end);
}
　　①让res指针指向当前被扫描的子资源节点（res＝*p）。
　　②如果res指针为NULL，说明已经扫描完整个child链表，所以退出for循环。
　　③如果res指针不为NULL，则继续看看所指定的I/O区域范围是否完全包含在当前资源节点中，也即看看[start,start+n-1]是否包 含在res->[start,end]中。如果不属于，则让p指向当前资源节点的sibling成员，然后继续for循环。如果属于，则执行下列步 骤：
　　1> 先看看当前资源节点是否设置了IORESOURCE_BUSY标志位。如果没有设置该标志位，则说明该资源节点下面可能还会有子节点，因此将扫描过程下降 一个层次，于是修改p指针，使它指向res->child，然后执行continue语句继续for循环。
　　2> 如果设置了IORESOURCE_BUSY标志位。则一定要确保当前资源节点就是所指定的I/O区域，然后将当前资源节点从其父资源的child链表中去 除。这可以通过让前一个兄弟资源节点的sibling指针指向当前资源节点的下一个兄弟资源节点来实现（即让*p=res->sibling），最 后调用kfree（）函数释放当前资源节点的resource结构。然后函数就可以成功返回了。
四、管理I/O端口资源
　　Linux是基于“I/O Region”这一概念来实现对I/O端口资源（I/O－mapped 或 Memory－mapped）的管理的。
　　4．1 资源根节点的定义
　　Linux在kernel/Resource.c文件中定义了全局变量ioport_resource和iomem_resource，来分别描述基 于I/O映射方式的整个I/O端口空间和基于内存映射方式的I/O内存资源空间（包括I/O端口和外设内存）。其定义如下：
struct resource ioport_resource = {
        .name   = "PCI IO",
        .start  = 0,
        .end    = IO_SPACE_LIMIT,
        .flags  = IORESOURCE_IO,
};
struct resource iomem_resource = {
        .name   = "PCI mem",
        .start  = 0,
        .end    = -1,
        .flags  = IORESOURCE_MEM,
};


本文来自ChinaUnix博客，如果查看原文请点：http://blog.chinaunix.net/u1/55599/showart_2062233.html