ioremap() 的逆函数是什么？

Question

在 linux 内核中，使用 ioremap() 将一个物理地址转换成虚拟地址，然后再使用 virt_to_phys() 却无法将这个虚拟地址转换成原来的物理地址，这是为什么？

实例：
printk("res->start = 0x%x\n", res->start);
dest_ptr = __devm_ioremap(dev, res->start, size, type);
printk("dest_ptr = 0x%x\n", dest_ptr);
printk("phy_addr = 0x%x\n", virt_to_phys(dest_ptr));

[    0.219313] res->start = 0x1c30000
[    0.219335] dest_ptr = 0xf08e0000
[    0.219339] phy_addr = 0x708e0000

期望 res->start 和 phy_addr 相等。

Answer 1

以下回答部分来自GPT：
根据您提供的信息，可以看出 res->start 和 phy_addr 的值不同，而您预期它们应该相等。这可能是由于以下原因导致的：

1. 内核中可能存在地址偏移或虚拟地址重映射。在某些情况下，内核在进行物理地址到虚拟地址的映射时，可能会应用地址偏移或虚拟地址重映射操作。这样会导致经过 ioremap() 函数得到的虚拟地址与原始的物理地址存在偏移量。因此，使用 virt_to_phys() 函数将虚拟地址转换回物理地址时，得到的结果与原始物理地址不同。在这种情况下，您可以查阅相关文档或平台特定的知识来确认是否存在地址偏移或虚拟地址重映射，并了解相应的转换方法。

2. 在一些体系结构上，virt_to_phys() 函数并不总是能够正确地将虚拟地址转换回原始的物理地址。这取决于底层硬件和内存管理模型的支持情况。因此，virt_to_phys() 函数返回的结果可能不是您所期望的原始物理地址。在这种情况下，您可以尝试使用其他函数或方法来获取虚拟地址对应的物理地址，或者查阅相关文档以了解特定体系结构上的转换方法。

总结起来，出现 res->start 和 phy_addr 不相等的情况可能是由于地址偏移、虚拟地址重映射或体系结构限制所致。要确保获得正确的物理地址，您可以查阅相关文档、平台特定的知识，或者尝试使用其他函数或方法来获取正确的物理地址。

要将虚拟地址转换回原始的物理地址，您可以尝试以下方法：

1. 使用 virt_to_phys() 函数：virt_to_phys() 函数是 Linux 内核中提供的一个转换函数，用于将内核空间中的虚拟地址转换为物理地址。但是在某些体系结构上，该函数可能无法直接将虚拟地址转换回原始的物理地址。确保您正确使用 virt_to_phys() 函数并遵循该函数在特定体系结构上的使用规则。

2. 使用 dma_map_single() 函数：dma_map_single() 函数可用于在内核中将虚拟地址映射到一个可被设备访问的 DMA 物理地址。该函数将虚拟地址转换为与设备 DMA 直接访问相关的物理地址。

   示例代码：

   dma_addr_t dma_addr;
   dma_addr = dma_map_single(dev, virt_addr, size, DMA_FROM_DEVICE);
   // 使用 dma_addr 进行设备访问或其他操作
   dma_unmap_single(dev, dma_addr, size, DMA_FROM_DEVICE);
   

3. 使用 phys_to_virt() 函数（非推荐）：在某些情况下，您可能会尝试使用 phys_to_virt() 函数来进行虚拟地址和物理地址之间的转换。但需要注意的是，在大部分情况下，phys_to_virt() 并不适合在内核中使用，因为它有一些限制和副作用。这个函数主要用于内核外的驱动程序或兼容性目的。

总的来说，正确将虚拟地址转换回原始的物理地址需要根据具体平台、体系结构和内核特性来选择合适的方法。您可以查阅相关文档、参考示例代码以及了解特定体系结构上的规范和约束。确保在实际应用中遵循正确的操作流程和最佳实践。