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Accesos a Dispositivos Independientes del Bus

Matthew Wilcox

Alan Cox

alan@redhat.com

Copyright © 2001 por Matthew Wilcox

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Tabla de contenidos

1. Introducci�n

2. Bugs Conocidos Y Suposiciones

3. E/S Mapeada en Memoria

3.1. Obteniendo Acceso al Dispositivo
3.2. Accediendo al dispositivo
3.3. Funciones de Herencia ISA

4. Accesos al Espacio de Puerto

4.1. Espacio de Puerto Explicado
4.2. Accediendo al Espacio de Puerto

5. Funciones P�blicas Suministradas

6. Sobre la traducci�n

Cap�tulo 1. Introducci�n

Linux suministra una API que abstrae la realizaci�n de E/S a trav�s de todos los buses y dispositivos, permitiendo a los controladores de dispositivos ser escritos independientemente del tipo de bus.

Cap�tulo 2. Bugs Conocidos Y Suposiciones

Cap�tulo 3. E/S Mapeada en Memoria

3.1. Obteniendo Acceso al Dispositivo

La forma m�s ampliamente soportada de E/S es la E/S por mapeo de memoria. Esto es, una parte del espacio de direcciones de la CPU es interpretada no como un acceso a la memoria, sino como un acceso a un dispositivo. Algunas arquitecturas definen dispositivos para estar en una direcci�n fija, pero la mayor�a tiene alg�n m�todo para descubrir los dispositivos. El bus PCI es un buen ejemplo de este esquema. Este documento no cubre c�mo recibir una direcci�n, sino que asume que ya est�s empezando en una. Las direcciones f�sicas son del tipo unsigned long.

Estas direcciones no deber�an de ser usadas directamente. En vez de esto, para obtener una direcci�n utilizable para pasar a las funciones de acceso descritas posteriormente, deber�a de llamar a ioremap. Te ser� devuelta una direcci�n utilizable para el acceso del dispositivo.

Despu�s de que hayas finalizado de usar el dispositivo (esto es, en la rutina de salida en tu m�dulo), llama a iounmap para retornar el espacio de direcciones al n�cleo. La mayor�a de las arquitecturas asignan un nuevo espacio de direcciones cada vez que llamas y haces ioremap, y pueden acabarse a menos que llames a iounmap.

3.2. Accediendo al dispositivo

La parte de la interface m�s usada por los controladores es la lectura y escritura de los registros mapeados en memoria del dispositivo. Linux suministra interfaces para leer y escribir cantidades de 8-bits, 16-bits, 32-bits y 64-bits. Debido a un accidente hist�rico estos son llamados accesos byte, word, long y quad. Ambos accesos de lectura y escritura son soportados; no hay soporte pre-producido en este momento.

Las funciones tienen los nombres readb, readw, readl, readq, writeb, writew, writel y writeq.

A algunos dispositivos (como los framebuffers) les gustar�a usar transferencias m�s grandes de los 8 bytes cada vez. Para estos dispositivos, son suministradas las funciones memcpy_toio, memcpy_fromio y memset_io. No utilices memset o memcpy en direcciones de E/S; no est� garantizado que copien los datos en orden.

Las funciones de lectura y escritura est�n definidas para ser ordenadas. Esto es, al compilador no le est� permitido reordenar la secuencia de E/S. Cuando el �rden puede ser compilado de forma optimizada, puedes usar __readb y amigos para indicar un �rden relajado. Usa esto con cuidado. La rmb suministra una barrera de lectura de memoria. La wmb suministra una barrera de escritura de memoria.

Mientras las funciones b�sicas son definidas para ser s�ncronas y ordenadas con respecto a las otras, los dispositivos que est�n en los buses quiz�s sean as�ncronos. En particular, algunos autores han sido quemados por el hecho de que las escrituras en el bus PCI son realizadas de forma as�ncrona. El autor de un controlador debe de emitir una lectura para el mismo dispositivo para asegurarse de que la escritura ha tenido lugar en los casos espec�ficos que quiere el autor. Este tipo de propiedad no puede ser escondida por los escritores de los controladores en la API.

3.3. Funciones de Herencia ISA

En los n�cleos viejos (2.2 y anteriores) el bus ISA pod�a leer o escribir con estas funciones y sin usar ioremap. Esto ya no es verdad en Linux 2.4. Un conjunto de funciones equivalentes existen para el cambio de controladores con herencia f�cil. Las funciones disponibles son prefijadas con 'isa_' y son isa_readb, isa_writeb, isa_readw, isa_writew, isa_readl, isa_writel, isa_memcpy_fromio y isa_memcpy_toio

Estas funciones no deber�an de ser usadas en los nuevos controladores, y ser�n quitadas eventualmente.

Cap�tulo 4. Accesos al Espacio de Puerto

4.1. Espacio de Puerto Explicado

Otra forma de E/S com�nmente usada en el Espacio de Puerto. Esta es un rango de direcciones separados del espacio normal de direcciones de memoria. El acceso a estas direcciones no es generalmente tan r�pido como los accesos a las direcciones mapeadas en memoria, y por lo tanto tienen potencialmente un espacio de direcciones m�s peque�o.

A diferencia de la E/S mapeada en memoria, no se requiere preparaci�n para acceder al espacio de puerto.

4.2. Accediendo al Espacio de Puerto

Los accesos a este espacio son suministrados a trav�s de un conjunto de funciones que permiten accesos de 8-bits, 16-bits y 32-bits; tambi�n conocidos como byte, word y long. Estas funciones son inb, inw, inl, outb, outw y outl.

Son suministradas algunas variantes para estas funciones. Algunos dispositivos requieren que los accesos a sus puertos se realicen m�s despacio. Esta funcionalidad es suministrada a�adiendo una _p al final de la funci�n. Tambi�n hay equivalentes a memcpy. Las funciones ins y outs copian bytes, words o longs al puerto dado.

Cap�tulo 5. Funciones P�blicas Suministradas

Cap�tulo 6. Sobre la traducci�n

Este documento es la traducci�n de "Bus-Independent Device Accesses", documento que acompa�a al c�digo del n�cleo de Linux, versi�n 2.4.18.

Este documento ha sido traducido por Rub�n Melc�n <melkon@terra.es>; y es publicado por el Proyecto Lucas

Versi�n de la traduci�n 0.04 ( Julio de 2002 ).

Si tienes comentarios sobre la traducci�n, ponte en contacto con Rub�n Melc�n <melkon@terra.es>

Done.