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。