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pci memory-map region的prefetchable 和 nonprefetchable

热度:53   发布时间:2023-12-18 01:12:14.0
在PCI设备驱动开发过程中,处理板载I/O和内存空间时,常常会遇到prefetchable和nonprefetchable两词,直译为可预取和不可预取。但是两者具体究竟是什么含义呢?在LDD3, Chapter 12: PCI Drivers一章找到了不错的解释,姑且一边翻译一边解读如下(原文:LDD3影印版p316,Accessing the I/O and Memory Spaces 下面一段):PCI设备会实现多至六个I/O地址区间(region)。每个区间由内存或I/O地址组成。大部分设备在 内存区间实现其I/O寄存器 ,这样做也更合理(参考P236),不过,和普通内存不同, I/O寄存器不应该被CPU缓存 因为每次访问可能伴随副作用 (side effect,如何理解这个副作用呢?比如, 有些设备的中断状态寄存器只要一读取,便自动清零 ;这儿所谓副作用就是指 读取某个地址时可能导致该地址内容发生变化 )。把I/O寄存器实现成内存区间的PCI设备可以通过 设定其配置空间寄存器的"内存为可预取"位(bit)来标明某地址区间是否可预取 如果内存区间被标记为可预取 ,那么CPU便会 缓存 其内容, 访问时会进行各种优化方法 ;相反, 访问不可预取内存时就不能进行优化 ,因为每次访问都伴随副作用,就和I /O端口 一样。将其 控制寄存器映射到内存地址范围 的外设会把该范围置为不可预取,不过诸如PCI板卡上的显示内存(video memory)之类都是可预取的。 

在内核中,PCI设备的I/O区间已集成到通用资源管理中。因此,欲知设备是否映射成内存或I/O空间,不需要直接访问配置变量(系统启动时,会将PCI配置空间信息导入到内核数据结构中)。比如:

unsigned long pci_resource_flags(struct pci_dev *dev, int bar); 


可以返回某个资源的标志信息。

资源的标志可以用来定义一些自己独有的特性。比如对PCI I/O区间相关的PCI资源而言,可以从基址寄存器抽取出该信息,当然也能从不是和PCI设备相关联的资源中获取。 

<linux/ioport.h>中定义了所有的资源标志,最重要的如下:

IORESOURCE_IO 
IORESOURCE_MEM 

如果存在相关的I/O区间,会设置如下两个标志之一:

IORESOURCE_PREFETCH 
IORESOURCE_READONLY 

这些标志标明内存区间是否可预取和/或写保护,PCI资源不会用到后面那个标志。
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