§1.1include/linux/io.hreadl/writel、ioremap平台QEMUvirt ARM64。1. 这条要明白什么ioremap 笔记回答「为什么必须开窗」。本条回答「窗开好了C 代码写哪几个接口」。phys DT regvirt UART 常见 0x09000000 base ioremap / devm_ioremap_resource() 开窗 → void __iomem * val readl(base OFFSET) 读 32 位 writel(val, base OFFSET) 写 32 位*(u32 *)base不行编译器可能删/合并访问乱序 CPU 上写控制、写数据可能在总线上颠倒也不标明这是 MMIO。2. 为什么linux/io.h里看不见这三个名字include/linux/io.h是驱动的入口头自己只多了devm_ioremap*、memremap等。裸接口在第 14 行拉进来#includeasm/io.hARM64 上这就是arch/arm64/include/asm/io.h。它先定义本架构积木再包含通用层#includeasm-generic/io.h/* 约第 294 行 */驱动看到的名字在include/asm-generic/io.h接口约行干什么readl217便携读 32 位 MMIOwritel273便携写 32 位 MMIOioremap1058inlineioremap_prot(addr, size, _PAGE_IOREMAP)关联方式是编译期#include拼头文件不是运行时函数表。generic 里用#ifndef readl架构若自己提供了同名接口就跳过否则用这套默认实现。ARM64 选择提供__raw_* barrier让 generic 去搭readl。驱动 #include linux/io.h │ ▼ arch/arm64/include/asm/io.h │ __raw_readl / __raw_writel / __io_ar / __io_bw │ _PAGE_IOREMAP PROT_DEVICE_nGnRE ▼ include/asm-generic/io.h │ readl / writel / ioremap ▼ ioremap_prot() → generic_ioremap_prot() C见 ioremap 笔记 __raw_readl() → ldr 汇编3.readl/writel包装后的 load/storeCPU 访问 MMIO 本来就只有 load/store。包装层把架构差异藏起来。3.1readlreadl(addr) asm-generic/io.h:217 __io_br() ARM64 上几乎为空 val le32_to_cpu(__raw_readl(addr)) │ └── ldr Wt, [Xn] arch/arm64/include/asm/io.h 部分 CPU 用 ldar 规避 erratum __io_ar(val) dma_rmb 控制依赖读完再让后面的指令排上去 return val3.2writelwritel(value, addr) asm-generic/io.h:273 __io_bw() dma_wmb先让前面的写对设备可见 __raw_writel(cpu_to_le32(value), addr) │ └── str Wt, [Xn] __io_aw() ARM64 上几乎为空相对直接*多了三件事volatileasm volatile这次访问必须发生不能被优化掉。barrier多核乱序下保证「先写 A 再写 B」的程序顺序对设备也成立。小端MMIO 按 little-endian 解释le32_to_cpu/cpu_to_le32。宽度readb/writeb8、readw/writew16、readl/writel32、readq/writeq64。readl_relaxed/writel_relaxed少屏障、更快顺序弱默认用带屏障的版本。x86 同一套readl会换成别的访存指令驱动源码不用改。这就是「generic asm 积木」的意义。4.ioremap不是汇编asm-generic/io.h里CONFIG_GENERIC_IOREMAPARM64 已选staticinlinevoid__iomem*ioremap(phys_addr_taddr,size_tsize){returnioremap_prot(addr,size,_PAGE_IOREMAP);}ARM64_PAGE_IOREMAPPROT_DEVICE_nGnRE。之后整条是你已经梳过的 C 路径门禁 → 占 vmalloc 窗口 → 填页表。返回的虚拟地址才是上面ldr/str的Xn。两条线在__iomem *碰头ioremap(phys) 改页表得到 vaddr C readl(vaddr) ldr [vaddr] → MMU → 物理寄存器linux/io.h里驱动更该用的映射接口devm_ioremap()/devm_iounmap()绑在struct device上卸载自动拆映射新代码优先devm_platform_ioremap_resource()1.2 / 1.3最后仍进ioremap_protvirt PL011amba-pl011.c的devm_ioremap_resource(dev, mmiobase)裸ioremap必须自己iounmapprobe失败路径容易漏。memremap是给「这段物理 RAM 要按指定缓存属性映射」用的不是 UART 那种 Device MMIO。本条知道名字即可。5. 用 virt UART 串起来DT uart9000000 { reg 0x09000000 0x1000; } │ ▼ probedevm_ioremap_resource() → ioremap() → ioremap_prot() → generic_ioremap_prot() → 页表某 vaddr → 0x09000000Device 属性 │ ▼ readl(base UARTDR) → ldr [baseUARTDR] → MMU → 物理 0x09000000 UARTDR → PL011 数据寄存器没有 ioremapldr没有合法内核虚拟地址。没有readl开了窗也会被编译器/乱序搞错。清单把二者写在同一条就是这套完整用法。