ioremap_nocache函数

ioremap_nocache 是 Linux 内核中用于将物理地址映射到内核虚拟地址空间的函数，特别是用于 I/O 内存映射，并且禁用缓存。

一、基本语法

void __iomem *ioremap_nocache(phys_addr_t phys_addr, size_t size);

二、基本功能

将物理内存地址映射到内核虚拟地址空间

禁用 CPU 缓存

返回可用于 I/O 访问的虚拟地址

三、常见使用场景

// 设备驱动中的使用示例
struct my_device {void __iomem *base;  // 映射后的虚拟地址resource_size_t phys_addr;  // 物理地址resource_size_t size;  // 映射大小
};static int my_probe(struct platform_device *pdev) {struct my_device *dev;struct resource *res;// 获取设备资源res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);if (!res) {return -ENOENT;}// 映射 I/O 内存dev->base = ioremap_nocache(res->start, resource_size(res));if (!dev->base) {return -ENOMEM;}// 使用映射后的地址访问硬件writel(0x1234, dev->base + SOME_REGISTER_OFFSET);return 0;
}

注意：使用完后必须使用iounmap解除映射

static void my_remove(struct platform_device *pdev) {struct my_device *dev = platform_get_drvdata(pdev);if (dev->base) {iounmap(dev->base);dev->base = NULL;}
}

四、相关的内存访问函数

// 32位读写操作
u32 readl(const volatile void __iomem *addr);
void writel(u32 value, volatile void __iomem *addr);// 16位读写操作
u16 readw(const volatile void __iomem *addr);
void writew(u16 value, volatile void __iomem *addr);// 8位读写操作
u8 readb(const volatile void __iomem *addr);
void writeb(u8 value, volatile void __iomem *addr);

五、完整的驱动示例

struct my_device {void __iomem *base;struct device *dev;int irq;
};static int my_driver_probe(struct platform_device *pdev) {struct my_device *mydev;struct resource *res;int ret;// 分配设备结构体mydev = devm_kzalloc(&pdev->dev, sizeof(*mydev), GFP_KERNEL);if (!mydev)return -ENOMEM;// 获取内存资源res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);if (!res)return -ENOENT;// 映射 I/O 内存mydev->base = ioremap_nocache(res->start, resource_size(res));if (!mydev->base)return -ENOMEM;// 初始化设备mydev->dev = &pdev->dev;platform_set_drvdata(pdev, mydev);// 读写寄存器示例writel(0x1234, mydev->base + 0x00);  // 写寄存器u32 val = readl(mydev->base + 0x04); // 读寄存器return 0;
}static int my_driver_remove(struct platform_device *pdev) {struct my_device *mydev = platform_get_drvdata(pdev);// 解除映射if (mydev->base)iounmap(mydev->base);return 0;
}

六、使用场景

• 硬件设备驱动开发
• 访问内存映射的 I/O 设备
• 需要直接访问硬件寄存器
• DMA 操作的内存区域

这个函数在设备驱动开发中非常重要，特别是在需要直接访问硬件寄存器的场景下。禁用缓存确保了对硬件的访问是直接的，不会有缓存导致的不一致问题。