8.html

网上一个牛人整理的关于linux内核编译

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; p = &amp;parent-&gt;child;<br>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; end = start + n - 1;<p>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; for (;;) {<br>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; struct resource *res = *p;<p>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; if (!res)<br>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; break;<br>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; if (res-&gt;start &lt;= start &amp;&amp; res-&gt;end &gt;= end) {<br>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; if (!(res-&gt;flags &amp; IORESOURCE_BUSY)) {<br>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; p = &amp;res-&gt;child;<br>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; continue;<br>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; }<br>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; if (res-&gt;start != start'&nbsp; 'res-&gt;end != end)<br>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; break;<br>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; *p = res-&gt;sibling;<br>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; kfree(res);<br>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; return;<br>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; }<br>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; p = &amp;res-&gt;sibling;<br>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; }<br>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; printk(&quot;Trying to free nonexistent resource &lt;%08lx-%08lx&gt;<br>
&quot;, start, end);<br>
}<p>
<p>
　　类似地，该函数也是通过一个for循环来遍历父资源parent的child链表。为此，它让指针res指向当前正被扫描的子资源节点，指针p指向前一个子资源节点的sibling成员变量，p的初始值为指向parent-&gt;child。For循环体的步骤如下：<p>
　　①让res指针指向当前被扫描的子资源节点（res＝*p）。<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。<p>
　　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-&gt;[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：<p>
　　l 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-&gt;child，然后执行continue语句继续for循环。<p>
　　l 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-&gt;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。<p>
　　3．3．3 检查指定的I/O Region是否已被占用<p>
　　函数__check_region()检查指定的I/O Region是否已被占用。其源代码如下：<p>
<br>
int __check_region(struct resource *parent, unsigned long start, unsigned long n)<br>
{<br>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; struct resource * res;<p>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; res = __request_region(parent, start, n, &quot;check-region&quot;);<br>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; if (!res)<br>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; return -EBUSY;<p>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; release_resource(res);<br>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; kfree(res);<br>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; return 0;<br>
}<p>
<p>
　　该函数的实现与__check_resource()的实现思想类似。首先，它通过调用__request_region()函数试图在父资源parent中分配指定的I/O Region。如果分配不成功，将返回NULL，因此此时函数返回错误值－EBUSY表示所指定的I/O Region已被占用。如果res指针不为空则说明所指定的I/O Region没有被占用。于是调用__release_resource()函数将刚刚分配的资源释放掉（实际上是将res结构从parent的child链表去除），然后调用kfree（）函数释放res结构所占用的内存。最后，返回0值表示指定的I/O Region没有被占用。<p>
3．4 管理I/O端口资源<p>
　　我们都知道，采用I/O映射方式的X86处理器为外设实现了一个单独的地址空间，也即“I/O空间”（I/O Space）或称为“I/O端口空间”，其大小是64KB（0x0000－0xffff）。Linux在其所支持的所有平台上都实现了“I/O端口空间”这一概念。<p>
　　由于I/O空间非常小，因此即使外设总线有一个单独的I/O端口空间，却也不是所有的外设都将其I/O端口（指寄存器）映射到“I/O端口空间”中。比如，大多数PCI卡都通过内存映射方式来将其I/O端口或外设内存映射到CPU的RAM物理地址空间中。而老式的ISA卡通常将其I/O端口映射到I/O端口空间中。<p>
　　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。<p>
　　3．4．1 资源根节点的定义<p>
　　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：<p>
<br>
struct resource ioport_resource =<br>
　　　　{ &quot;PCI IO&quot;, 0x0000, IO_SPACE_LIMIT, IORESOURCE_IO };<br>
struct resource iomem_resource =<br>
　　　　{ &quot;PCI mem&quot;, 0x00000000, 0xffffffff, IORESOURCE_MEM };<p>
<p>
　　其中，宏IO_SPACE_LIMIT表示整个I/O空间的大小，对于X86平台而言，它是0xffff（定义在include/asm-i386/io.h头文件中）。显然，I/O内存空间的大小是4GB。<p>
　　3．4．2 对I/O端口空间的操作<p>
　　基于I/O Region的操作函数__XXX_region()，Linux在头文件include/linux/ioport.h中定义了三个对I/O端口空间进行操作的宏：①request_region()宏，请求在I/O端口空间中分配指定范围的I/O端口资源。②check_region()宏，检查I/O端口空间中的指定I/O端口资源是否已被占用。③release_region()宏，释放I/O端口空间中的指定I/O端口资源。这三个宏的定义如下：<p>
<br>
#define request_region(start,n,name)<br>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; __request_region(&amp;ioport_resource, (start), (n), (name))<br>
#define check_region(start,n)<br>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; __check_region(&amp;ioport_resource, (start), (n))<br>
#define release_region(start,n)<br>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; __release_region(&amp;ioport_resource, (start), (n))<p>
<p>
　　其中，宏参数start指定I/O端口资源的起始物理地址（是I/O端口空间中的物理地址），宏参数n指定I/O端口资源的大小。<p>
　　3．4．3 对I/O内存资源的操作<p>
　　基于I/O Region的操作函数__XXX_region()，Linux在头文件include/linux/ioport.h中定义了三个对I/O内存资源进行操作的宏：①request_mem_region()宏，请求分配指定的I/O内存资源。②check_ mem_region()宏，检查指定的I/O内存资源是否已被占用。③release_ mem_region()宏，释放指定的I/O内存资源。这三个宏的定义如下：<p>
<br>
#define request_mem_region(start,n,name)<br>
　　__request_region(&amp;iomem_resource, (start), (n), (name))<br>
#define check_mem_region(start,n)<br>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; __check_region(&amp;iomem_resource, (start), (n))<br>
#define release_mem_region(start,n)<br>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; __release_region(&amp;iomem_resource, (start), (n))<p>
<p>
　　其中，参数start是I/O内存资源的起始物理地址（是CPU的RAM物理地址空间中的物理地址），参数n指定I/O内存资源的大小。<p>
　　3．4．4 对/proc/ioports和/proc/iomem的支持<p>
　　Linux在ioport.h头文件中定义了两个宏：<p>
　　get_ioport_list()和get_iomem_list()，分别用来实现/proc/ioports文件和/proc/iomem文件。其定义如下：<p>
<br>
#define get_ioport_list(buf) get_resource_list(&amp;ioport_resource, buf, PAGE_SIZE)<br>
#define get_mem_list(buf)&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; get_resource_list(&amp;iomem_resource, buf, PAGE_SIZE)<p>
<p>
3．5 访问I/O端口空间<p>
　　在驱动程序请求了I/O端口空间中的端口资源后，它就可以通过CPU的IO指定来读写这些I/O端口了。在读写I/O端口时要注意的一点就是，大多数平台都区分8位、16位和32位的端口，也即要注意I/O端口的宽度。<p>
　　Linux在include/asm/io.h头文件（对于i386平台就是include/asm-i386/io.h）中定义了一系列读写不同宽度I/O端口的宏函数。如下所示：<p>
　　⑴读写8位宽的I/O端口<p>
<br>
　　unsigned char inb（unsigned port）；<br>
　　void outb（unsigned char value，unsigned port）；<p>
<p>
　　其中，port参数指定I/O端口空间中的端口地址。在大多数平台上（如x86）它都是unsigned short类型的，其它的一些平台上则是unsigned int类型的。显然，端口地址的类型是由I/O端口空间的大小来决定的。<p>
　　⑵读写16位宽的I/O端口<p>
<br>
　　unsigned short inw（unsigned port）；<br>
　　void outw（unsigned short value，unsigned port）；<p>
<p>
　　⑶读写32位宽的I/O端口<p>
<br>
　　unsigned int inl（unsigned port）；<br>
　　void outl（unsigned int value，unsigned port）；<p>
<p>
　　3．5．1 对I/O端口的字符串操作<p>
　　除了上述这些“单发”（single－shot）的I/O操作外，某些CPU也支持对某个I/O端口进行连续的读写操作，也即对单个I/O端口读或写一系列字节、字或32位整数，这就是所谓的“字符串I/O指令”（String Instruction）。这种指令在速度上显然要比用循环来实现同样的功能要快得多。<p>
　　Linux同样在io.h文件中定义了字符串I/O读写函数：<p>
　　⑴8位宽的字符串I/O操作<p>
<br>
　　void insb（unsigned port，void * addr，unsigned long count）；<br>
　　void outsb（unsigned port ，void * addr，unsigned long count）；<p>
<p>
　　⑵16位宽的字符串I/O操作<p>
<br>
　　void insw（unsigned port，void * addr，unsigned long count）；<br>
　　void outsw（unsigned port ，void * addr，unsigned long count）；<p>
<p>
　　⑶32位宽的字符串I/O操作<p>
<br>
　　void insl（unsigned port，void * addr，unsigned long count）；<br>
　　void outsl（unsigned port ，void * addr，unsigned long count）；<p>
<p>