Linux IO乱序

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在一些平台，所谓的内存映射I/O在保序执行这方面是没有保障的。在这些平台，驱动写入器负责保证I/O写操作按照预期的顺序写到设备内存映射地址。

代表性的做法是通过读取一个安全的设备或桥接寄存器，该寄存器可以导致I/O芯片在任何读操作发生前刷新所有带处理的写操作到设备上。

驱动通常在一退出由自旋锁保护的临界区代码时就使用这种技术。这就可以保证后发生的写操作只能在之前已有的写操作的后面执行，这个类似只对I/O操作使用一个内存屏障操作，mb()。

下面举一个具体例子，假设一个设备驱动：

        ...
CPU A:  spin_lock_irqsave(&dev_lock, flags)
CPU A:  val = readl(my_status);
CPU A:  ...
CPU A:  writel(newval, ring_ptr);
CPU A:  spin_unlock_irqrestore(&dev_lock, flags)
        ...
CPU B:  spin_lock_irqsave(&dev_lock, flags)
CPU B:  val = readl(my_status);
CPU B:  ...
CPU B:  writel(newval2, ring_ptr);
CPU B:  spin_unlock_irqrestore(&dev_lock, flags)
        ...

以上例子会发生设备可能接收到newval2在newval之前，这样就会引起问题，需要如下修改才能正常：

        ...
CPU A:  spin_lock_irqsave(&dev_lock, flags)
CPU A:  val = readl(my_status);
CPU A:  ...
CPU A:  writel(newval, ring_ptr);
CPU A:  (void)readl(safe_register); /* maybe a config register? */
CPU A:  spin_unlock_irqrestore(&dev_lock, flags)
        ...
CPU B:  spin_lock_irqsave(&dev_lock, flags)
CPU B:  val = readl(my_status);
CPU B:  ...
CPU B:  writel(newval2, ring_ptr);
CPU B:  (void)readl(safe_register); /* maybe a config register? */
CPU B:  spin_unlock_irqrestore(&dev_lock, flags)

这样，想safe_register读取就会让I/O芯片在收到读操作之前刷新之前的未处理的写操作，从而防止数据污染。