mmap学习笔记

最近遇到个问题，需要写个测试程序，从用户态读取DM365里寄存器的数据。有两个方案：

1.自己写个驱动，提供个ioctl的接口，提供读取寄存器数据的功能

2.通过mmap（），读取寄存器内容

方案一太过麻烦，本身需要的只是个小的测试程序，实现驱动工作量太大了，所以采用方案2.

关于mmap的内容网上已经有很多了，这里进行下大概的介绍：

头文件:

 

 

原型: void *mmap(void *addr, size_t length, int prot, int flags, int fd, off_t offsize);

返回值: 成功则返回映射区起始地址, 失败则返回MAP_FAILED(-1).

参数:

addr: 指定映射的起始地址, 通常设为NULL, 由系统指定.

length: 将文件的多大长度映射到内存.

prot: 映射区的保护方式, 可以是:

PROT_EXEC: 映射区可被执行.

PROT_READ: 映射区可被读取.

PROT_WRITE: 映射区可被写入.

PROT_NONE: 映射区不能存取.

flags: 映射区的特性, 可以是:

MAP_SHARED: 对映射区域的写入数据会复制回文件, 且允许其他映射该文件的进程共享.

MAP_PRIVATE: 对映射区域的写入操作会产生一个映射的复制(copy-on-write), 对此区域所做的修改不会写回原文件.

此外还有其他几个flags不很常用, 具体查看linux C函数说明.

fd: 由open返回的文件描述符, 代表要映射的文件.

offset: 以文件开始处的偏移量, 必须是分页大小的整数倍, 通常为0, 表示从文件头开始映射.

1. //#include "renascence_api.h"
2. //#include "dvr_dev.h"
3. //#include "dvr_inc.h"
4. //#include "dvr_ver.h"
5. //#include "privte.h"
6. #include
7. #include
8. #include
9. #include
10. #include
11. #include
12. #define DAVINCI_SYSTEM_MODULE_BASE      (0x01C70000)
13. #define SYSTEM_LEN    0x4000
14. #define DEV_MEM_CTL   "/dev/mem"
15. static int dev_mem = -1;  
16. static unsigned int *pMem_map = NULL;  /*mmap address for usb*/
17. static int mem_open(void)  
18. {  
19. if(dev_mem < 0){  
20.         dev_mem = open(DEV_MEM_CTL, O_RDWR|O_SYNC);  
21. if(dev_mem < 0){  
22.             printf("open %s error/n", DEV_MEM_CTL);  
23. return -1;  
24.         }  
25.     }  
26. return 0;  
27. }  
28. static int mmap_init(void)  
29. {  
30.     unsigned long phyaddr = DAVINCI_SYSTEM_MODULE_BASE;  
31. if(pMem_map == NULL){  
32.         pMem_map = mmap((void *)phyaddr, SYSTEM_LEN, PROT_READ|PROT_WRITE|PROT_EXEC, MAP_SHARED,  
33.                             dev_mem, phyaddr);  
34. if(pMem_map != (void *)phyaddr){  
35.             printf("mem failed/n");  
36. return -1;  
37.         }  
38.     }  
39. else{  
40. return 0;  
41.     }  
42. }  
43. static int mmap_free(void)  
44. {  
45. if(pMem_map){  
46.         munmap(pMem_map, SYSTEM_LEN);  
47.         pMem_map = NULL;  
48.     }  
49. }  
50. static void mem_close(void)  
51. {  
52. if(dev_mem > 0) {  
53.         close(dev_mem);  
54.         dev_mem = -1;  
55.     }  
56. }  
57. int  ReadRegister(unsigned long phy_addr)  
58. {  
59. int ret = -1;  
60. //void *pMem_map;
61. //unsigned int length = 0x88;  /*DM365 's System Control Description*/
62. //unsigned long phyAddr = phy_addr;
63.     unsigned int *WB_WGN_B = NULL;  
64.     unsigned int *WB_WGN_GB = NULL;  
65.     unsigned int *WB_WGN_GR = NULL;  
66.     unsigned int *WB_WGN_R = NULL;  
67. int sleep_cnt = 0;  
68.     phy_addr = phy_addr; /*for the compile warning*/
69. if(dev_mem < 0) {  
70.         ret = mem_open();  
71. if(ret < 0){  
72. //ERR_PRINT("");
73. return -1;  
74.         }  
75.     }  
76. if(pMem_map == NULL){  
77. if(mmap_init() < 0)  
78. return -1;  
79.     }  
80.     WB_WGN_R = (unsigned int *)((char *)pMem_map + 0x800 + 0x480);    
81.     WB_WGN_GR = (unsigned int *)((char *)pMem_map + 0x800 + 0x484);   
82.     WB_WGN_GB = (unsigned int *)((char *)pMem_map + 0x800 + 0x488);   
83.     WB_WGN_B = (unsigned int *)((char *)pMem_map + 0x800 + 0x492);   
84.     printf("WB_WGN_R=%x,WB_WGN_GR=%x,WB_WGN_GB=%x,WB_WGN_B=%x/n",  
85.                 *WB_WGN_R,  
86.                 *WB_WGN_GR,  
87.                 *WB_WGN_GB,  
88.                 *WB_WGN_B);  
89. return 0;  
90. }  
91. void mem_free_all(void)  
92. {  
93.     mmap_free();      
94.     mem_close();  
95. }  
96. int main(int argc, char *argv[])  
97. {  
98. int ret = -1;     
99.     unsigned long phr_add = 1;  
100. if((ret = mem_open()) < 0)  
101.     {  
102. return -1;  
103.     }  
104.     ret = mmap_init();  
105. if(ret < 0)  
106.     {  
107. return -1;  
108.     }  
109.     ret = ReadRegister(1);  
110. if(ret < 0)  
111.     {  
112. return -1;  
113.     }  
114.     mem_free_all();  
115. return 0;  
116. }  

mmap()的特点：

mmap系统调用并不是完全为了用于共享内存而设计的。它本身提供了不同于一般对普通文件的访问方式，进程可以像读写内存一样对普通文件的操作。而 Posix或系统V的共享内存IPC则纯粹用于共享目的，当然mmap()实现共享内存也是其主要应用之一。

mmap系统调用使得进程之间通过映射同一个普通文件实现共享内存。普通文件被映射到进程地址空间后，进程可以像访问普通内存一样对文件进行访问，不必再调用read()，write（）等操作。

我们的程序中大量运用了mmap，用到的正是mmap的这种“像访问普通内存一样对文件进行访问”的功能。实践证明，当要对一个文件频繁的进行访问，并且指针来回移动时，调用mmap比用常规的方法快很多。

/dev/mem:物理内存的全镜像。可以用来访问物理内存。

一开始，指定的内存映射起始地址是0x01C70800，程序跑起来以后打印“mem failed”，但是查了半天mmap()函数，没发现错在哪里，后来将内存映射起始地址设置为0x01C7000，刚好是内存分页中一页（常为4K）的倍数，程序运行正常了，mmap()如果要指定内存映射的起始地址，起始地址要是内存分页后每页的开始地址。

为什么要这样的原因，回去看下mmap()实现的源代码，再总结下。