MMU是如何转换IO端口地址的？

frank529

内核一般通过IO_P2V来实现IO端口物理地址到虚拟地址之间的转换，通常是加上一个虚拟基址来完成转换，不像内存的物理地址，需要通过二级页表转换。MMU是怎样区分这两种地址的转换方式的？在内核代码的何处体现？请高手指点，谢谢。

MJK2012

我不是太清楚Linux的这个机制.

如果由我来设计, 无非就是这样 .

一般的分配页面的函数, 是不需要指定物理内存的位置的.

而要做IO地址映射的话, 就把地址传递给系统, 让系统指定分配哪一段的物理内存而已.

也就是说, 应该有这么一个函数, 允许用户指定物理内存的起始点和范围.

瀚海书香

回复 1# frank529
区分地址是内存单元还是外设，在x86上，这些信息是在系统启动的时候，由PCI获取的。

   

frank529

回复 2# MJK2012

可以猜测内核在用MMU处理IO地址时绕开了页表处理，做了简单的映射。只是想知道具体在什么地方处理的？
   

frank529

回复 3# 瀚海书香


    处理器在区分开内存地址和IO地址之后，是怎样绕开页表对IO地址映射的呢？

MJK2012

回复 4# frank529


这个我不清楚Linux的实际做法哦.

只能告诉你我所知道的.

在Intel的系统启动的时候,

BIOS会向内存注入一个PCI configuration space

http://en.wikipedia.org/wiki/PCI_Configuration_Space

这个表描述了主板里所有的PCI设备.

而这个配置表, 包括了这些设备需要分配的内存.

所以Windows/Linux会根据这个表, 预先保留了物理地址空间.

MJK2012

回复 4# frank529

其实我还是不太明白你到底要问的是什么问题.. :wink:

frank529

回复 7# MJK2012


    找到了，mmu.c文件里有个iotable_init函数，实现了IO端口地址映射的初始化。具体代码没有深究，但应该不是绕开页表管理，而是在页表里事先建立了映射关系。顺便提一下，我看的是ARM的代码，它没有特定的IO地址空间。x86有特定的的地址空间，它既可以把IO地址映射到内存，也可以用IN和OUT指令直接访问，更灵活一些。

tempname2

一般是驱动初始化的时候把自己感兴趣的区间ioremap吧。ARM上最后访问肯定是绕不过MMU，而且这些区别映射时还得做特别设置，比如不能prefetch不能cache之类的。

另外，我感觉LZ问的是，内核把虚拟地址转换为物理地址时，为什么有时只是减去一个常量，有时却去查页表？

MIPS有些物理地址段不经过cache，也不经过MMU。把外设安在这里应该舒服很多。

现在用memory-mapped IO应该是趋势了。我以前以这是从“有独立的IO地址空间”演化而来的，其实70年代DEC的机器就是memory-mapped IO了。

linuxfellow

回复 8# frank529
io端口的地址一般是静态map的，在machine descriptor里可以指定io端口到memory的map函数，将io的物理地址映射到memory