正确使用/dev/mem映射寄存器地址到用户空间

太过爱你忘了你带给我的痛 2022-03-21 10:51 400阅读 0赞

在使用/dev/mem设备节点将寄存器地址映射到用户空间时，使用mmap函数将寄存器地址映射到用户空间，但是在使用mmap函数时需要注意一下一点：

使用mmap函数时，物理地址的起始地址有一些讲究，不是随便给个地址就直接映射了，而是给的地址需要是页对齐的，即4K

对齐，例如下面的例子中，某个gpio的地址是0x11000000 + 0x100，基地址是0x11000000，偏移是0x100，但是当我直接映射0x11000100地址到用户空间，然后对返回的虚拟地址进行读写操作，这是不对的，因为在/dev/mem的驱动中，会把0x11000100地址进行4K对齐，然后给返回用户空间，此时放回的地址不是我们想要的。正确的做法是应该映射0x11000000地址到用户空间，然后在返回的虚拟机地址vadd加上0x100即可。

#include <stdio.h>
    #include <sys/stat.h>
    #include <fcntl.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <sys/ioctl.h>
    #include <sys/mman.h>
    
    
    #define DEVNAME "/dev/mem"
    int main (int argc, char **argv)
    {
    
    	//正确方法
    	int fd;
    	int led_statue ;
    	unsigned char*map_base;
    
    	if (2 != argc)
    	{
    		printf("usage:%s <on/off>\n", argv[0]);
    		return -1;
    
    	}
    
    	led_statue = atoi(argv[1]);
    	printf("led_state:%d\n", led_statue);
    	fd = open(DEVNAME, O_RDWR | O_NDELAY);
    	if (fd < 0)
    	{
    		printf("can't open for leds\n");
    		return -1;
    
    	}
    
    #define BASE_ADDR 0x11000000 
    #define OFFSET 0x100
    
    	map_base = (unsigned char*)mmap (NULL, 0xffff, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, BASE_ADDR);
    
    	if (map_base == NULL)
    	{
    		printf("can't mmap\n");
    		return -1;
    
    	}
    
    	*(volatile unsigned int *)(map_base + 0x100) &= ~(0xf); //修改该寄存器地址的value
    
    	*(volatile unsigned int *)(map_base + 0x100) |= (0x1); //修改该寄存器地址的value
    
    	if (1 == led_statue )
    		*(volatile unsigned int *)(map_base + 0x100 + 4) = 1;
    	else
    		*(volatile unsigned int *)(map_base + 0x100 + 4) = 0;
    	printf(" set value after\n ");
    
    #if 0		//错误方法
    	map_base = (unsigned char*)mmap (NULL, 0xffff, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, BASE_ADDR + OFFSET);
    
    	if (map_base == NULL)
    	{
    		printf("can't mmap\n");
    		return -1;
    
    	}
    
    	*map_base &= ~(0xf);
    	*map_base |= (0x1);
    	map_base++;
    	if (1 == led_statue )
    		*map_base = 1;
    	else
    		*map_base = 0;
    #endif
    
    
    #endif
    
    	munmap(map_base, 0xffff);
    	close(fd);
    	
    	return 0;
    }