macosx中的驱动如何获取MMIO寄存器的物理地址？答案

【问题标题】：How does the driver in macosx get the physical address of MMIO registers?macosx中的驱动如何获取MMIO寄存器的物理地址？
【发布时间】：2018-01-09 17:40:59
【问题描述】：

这个问题是概念性/理论性的，与我实际从事的任何工作无关。

我了解在虚拟内存布局中，您有堆、堆栈、数据、内存映射等部分

我想知道如果例如在 macosx 上，驱动程序想要访问内存映射 IO(MMIO) 区域中的寄存器之一，它将如何工作？

我假设它需要知道 MMIO 区域所在位置的物理页码，但它如何得到这个？任何函数调用？

另外，如果一段时间后页面被换出并换入不同的页码怎么办？每次都需要检查/获取 MMIO 寄存器的页码吗？

【问题讨论】：

I/O 设备通常不交换 - 它们必须可以从中断处理程序访问。
@MartinJames 所以我在这里有点困惑，如果我有 10 个进程在运行，每个进程都有自己的堆、数据等和 MMIO 段，对吗？现在如果启动进程 1，所有的内存段都买进了物理内存？

标签： operating-system driver virtual-memory memory-mapping

【解决方案1】：

如何发现 MMIO 页面取决于我们所讨论的设备和平台类型。在像 Mac 这样复杂而复杂的东西上，像 ACPI 这样的方案用于分配和枚举 MMIO 地址。一些地址很可能也在固件中进行了硬编码，并且操作系统可以通过固件的 API 访问这些地址。在简单的嵌入式平台上，您通常会发现 MMIO 范围硬编码到某个特定的物理地址。

PCI 设备在configuration space 中公布其 MMIO 范围，系统软件（固件和/或操作系统）可以决定设备的 MMIO 范围应位于物理地址空间中的哪个位置。

如果 (x86/-64) CPU 在分页/长模式下运行，对于 Mac 来说即使在 (EFI) 固件中也是如此，则需要使用页表将 MMIO 页面映射到虚拟内存地址空间，以便软件可访问。

另外，如果一段时间后页面被换出并进入不同的页码？

MMIO 支持的虚拟页面不会被换出 - 虚拟页面被换出的唯一原因是系统未使用的物理系统内存不足，操作系统需要回收一些。从页表中删除支持 MMIO 的页不会释放任何系统内存。

【讨论】：