“小王，不瞒你说，我现在是悲喜交加啊，悲的是：这最后一章，我讲的是胆颤心惊(以前自己都没学好，现在也算还账了)，喜的是每讲一张，我知道离结束就近了一点，赶快把这个东西过掉，进入下一环节，那又是我牛皮吹破天的时代了”看着小王期盼和怀疑的眼神，我，昔日的风采也不见了。
“没事的，小涛哥，其实说真的，不是我安慰你哈，从开始我什么都不懂，到现在我也算个入门级的高手了，都是你一手带过来的，我已经对你推崇备至了，你就放心吧，会的你尽情教，不会的，你慢慢说，我都听你的”小王善解人意的说。
“嗯，你真好，看来我没看错你，那好，继续课程”。。。
一般情况下，用户空间是不可能也不应该直接访问设备的，但是设备驱动程序可实现mmap()函数，这个函数可使得用户空间能直接访问设备的物理地址。实际上，mmap()S实现了这样的一个映射过程，它将用户空间的一段内存与设备内存关联，当用户访问用户空间的这段地址范围时，实际上会转化为对设备的访问。
mmp()必须以PAGE_SIZE为单位进行映射，实际上，内存只能以页为单位进行映射，若要映射非PAGE_SIZE整数倍的地址范围，要先进行页对齐，强行以PAGE
_SIZE的倍数大小进行映射。驱动中mmp()函数原型如下：int (*mmp)(struct file *, struct vm_area_struct *);它实现的机制是建立页表，并填充VMA结构体中
vm_operations_struct指针，vm_area_struct用于描述一个虚拟内存区域。结构体如下：
struct vm_area_struct { struct mm_struct * vm_mm; //所处的地址空间 unsigned long vm_start;//开始虚拟地址 unsigned long vm_end;//结束虚拟地址 struct vm_area_struct *vm_next; pgprot_t vm_page_prot; //访问权限 unsigned long vm_flags; //标志 ... struct vm_operations_struct * vm_ops; //操作VMA的函数集指针 unsigned long vm_pgoff; //偏移(页帧号) struct file * vm_file; void * vm_private_data; ... };
其中vm_ops成员指向这个VMA的操作集，结构体定义如下：
struct vm_operations_struct { void (*open)(struct vm_area_struct * area); void (*close)(struct vm_area_struct * area); struct page * (*nopage)(struct vm_area_struct * area, unsigned long address, int *type）； int (*populate)(struct vm_area_struct * area, unsigned long address, unsigned long len, pgprot_t prot, unsigned long pgoff, int nonblock); ... }; 在内核生成一个VMA后，它就会调用该VMA的open()函数。
而驱动中的mmap()函数将在用户进行mmap()系统调用时最终被调用，当用户调用mmap()时候内核会进行如下处理：
1)在进程的虚拟空间查找一块VMA.
2)将这块VMA进行映射。
3)如果设备驱动程序或文件系统的file_operations定义了mmap()操作，则调用它。
4)将这个VMA插入到进程的VMA链表中。
file_operations中mmap()函数的第一个参数就是步骤1中找的VMA.由mmap()系统调用映射的内存可由munmap()解除映射。这个函数原型如下：
int munmap(caddr_t addr, size_t len);
但是，需要注意的是：当用户进行mmap()系统调用后，尽管VMA在设备驱动文件操作结构体的mmap()被调用前就已经产生，内核却不会调用VMA的open
函数，通常需要在驱动的mmap()函数中先上调用vma->vm_ops->open().为了说明问题，给出一个vm_operations_struct操作范例：
static int xxx_mmp(struct file *filp, struct vm_area_struct *vma) { if(remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, vm->vm_pgoff, vma->vm_end - vma->start, vma->vm_page_prot)) //建立页表 return - EAGAIN; vma->vm_ops = &xxx_remap_vm_ops; xxx_vma_open(vma); return 0; } void xxx_vma_open(struct vm_area_struct *vma) //VMA打开函数 { ... printk(KERN_NOTICE "xxx VMA open, virt %lx, phys %1x\n",vma->vm_start, vma->vm_pgoff 《PAGE_SHIFT); } void xxx_vma_close(struct vm_area_struct *vma) //VMA关闭函数 { ... printk(KERN_NOTICE "xxx VMA close. \n"); } static struct vm_operation_struct xxx_remap_vm_ops = //VM操作结构体 { .open=xxx_vma_open, .close=xxx_vma_close, ... }
在这段代码中调用的remap_pfn_range()创建页表。我们前边说过在内核空间用kmalloc申请内存，这部分内存如果要映射到用户空间可以通过mem_map
_reserve()调用设置为保留后进行，具体怎么操作，咱们下集继续。
