SOC FPGA写测试时的一些相关函数（Linux 下的内存映射）

microelec 发布于2021-09-28 09:34 / 3063人阅读

摘要：下的内存映射一函数二三四一函数函数的定义形式返回值返回值是一个整数。打开文件成功，返回文件描述符。这个标志和以上标志是互斥的，只能使用其中一个标志被忽略不要为这个映射保留交换空间。

Linux 下的内存映射

一、open()函数

open函数的定义形式：
int open(const char *pathname, int flags);
int open(const char * pathname, int flags, mode_t mode);

返回值：

1、返回值是一个整数。

2、打开文件成功，返回文件描述符。

3、打开文件失败，返回-1。

函数说明：

参数 pathname 指向欲打开的文件路径字符串.
下列是参数flags 所能使用的旗标:

O_RDONLY 以只读方式打开文件
O_WRONLY 以只写方式打开文件
O_RDWR 以可读写方式打开文件. 上述三种旗标是互斥的, 也就是不可同时使用, 但可与下列的旗标利用OR(|)运算符组合.
O_CREAT 若欲打开的文件不存在则自动建立该文件.
O_EXCL 如果O_CREAT 也被设置, 此指令会去检查文件是否存在. 文件若不存在则建立该文件, 否则将导致打开文件错误. 此外, 若O_CREAT 与O_EXCL 同时设置, 并且欲打开的文件为符号连接, 则会打开文件失败.
O_NOCTTY 如果欲打开的文件为终端机设备时, 则不会将该终端机当成进程控制终端机.
O_TRUNC 若文件存在并且以可写的方式打开时, 此旗标会令文件长度清为0, 而原来存于该文件的资料也会消失.
O_APPEND 当读写文件时会从文件尾开始移动, 也就是所写入的数据会以附加的方式加入到文件后面.
O_NONBLOCK 以不可阻断的方式打开文件, 也就是无论有无数据读取或等待, 都会立即返回进程之中.
O_NDELAY 同O_NONBLOCK.
O_SYNC 以同步的方式打开文件.
O_NOFOLLOW 如果参数pathname 所指的文件为一符号连接, 则会令打开文件失败.
O_DIRECTORY 如果参数pathname 所指的文件并非为一目录, 则会令打开文件失败。注：此为Linux2. 2 以后特有的旗标, 以避免一些系统安全问题.

参数mode 则有下列数种组合, 只有在建立新文件时才会生效, 此外真正建文件时的权限会受到umask 值所影响, 因此该文件权限应该为 (mode-umaks).
S_IRWXU00700 权限, 代表该文件所有者具有可读、可写及可执行的权限.
S_IRUSR 或S_IREAD, 00400 权限, 代表该文件所有者具有可读取的权限.
S_IWUSR 或S_IWRITE, 00200 权限, 代表该文件所有者具有可写入的权限.
S_IXUSR 或S_IEXEC, 00100 权限, 代表该文件所有者具有可执行的权限.
S_IRWXG 00070 权限, 代表该文件用户组具有可读、可写及可执行的权限.
S_IRGRP 00040 权限, 代表该文件用户组具有可读的权限.
S_IWGRP 00020 权限, 代表该文件用户组具有可写入的权限.
S_IXGRP 00010 权限, 代表该文件用户组具有可执行的权限.
S_IRWXO 00007 权限, 代表其他用户具有可读、可写及可执行的权限.
S_IROTH 00004 权限, 代表其他用户具有可读的权限
S_IWOTH 00002 权限, 代表其他用户具有可写入的权限.
S_IXOTH 00001 权限, 代表其他用户具有可执行的权限.

返回值：若所有欲核查的权限都通过了检查则返回0 值, 表示成功, 只要有一个权限被禁止则返回-1.

错误代码：
EEXIST 参数pathname 所指的文件已存在, 却使用了O_CREAT 和O_EXCL 旗标.
EACCESS 参数pathname 所指的文件不符合所要求测试的权限.
EROFS 欲测试写入权限的文件存在于只读文件系统内.
EFAULT 参数pathname 指针超出可存取内存空间.
EINVAL 参数mode 不正确.
ENAMETOOLONG 参数 pathname 太长.
ENOTDIR 参数pathname 不是目录.
ENOMEM 核心内存不足.
ELOOP 参数pathname 有过多符号连接问题.
EIO I/O 存取错误.

代码示例：

int fd;//打开MMUfd = open("/dev/mem",(O_RDWR | O_SYNC));if(fd == (-1)){	printf("ERROR:could not open/"/dev/mem/".../n");}

二、mmap()

mmap映射函数
功能：将一个文件或者其它对象映射进内存。文件被映射到多个页上，如果文件的大小不是所有页的大小之和，最后一个页不被使用的空间将会清零
void *mmap(void *start, size_t length, Int prot, int flags, int fd, off_t offsize)；

参数：
start：映射区的开始地址
length：映射区的长度
prot：映射区域的保护方式。
flags：指定映射对象的类型，映射选项和映射页是否可以共享
fd：有效的文件描述词。
offset：被映射对象内容的起点

返回：成功，返回被映射区的指针失败，返回MAP_FAILED(其为(void*)-1)

Prot：
PROT_EXEC //页内容可以被执行
PROT_READ //页内容可以被读取
PROT_WRITE //页可以被写入
PROT_NONE //页不可访问

flags：
MAP_FIXED //使用指定的映射起始地址，如果由 start和len 参数指定的内存区重叠于现存的映射空间，重叠部分将会被丢弃。如果指定的起始地址不可用，操作将会失败。并且起始地址必须落在页的边界上
MAP_SHARED //与其它所有映射这个对象的进程共享映射空间。对共享区的写入，相当于输出到文件。直到 msync()或者munmap() 被调用，文件实际上不会被更新
MAP_PRIVATE //建立一个写入时拷贝的私有映射。内存区域的写入不会影响到原文件。这个标志和以上标志是互斥的，只能使用其中一个
MAP_DENYWRITE、MAP_EXECUTABLE //标志被忽略
MAP_NORESERVE //不要为这个映射保留交换空间。当交换空间被保留，对映射区修改的可能会得到保证。当交换空间不被保留，同时内存不足，对映射区的修改会引起段违例信号

void *virtual_base;virtual_base = mmap(NULL,HW_REGS_SPAN, ( PROT_READ | PROT_WRITE ),MAP_SHARED,fd,HW_REGS_BASE);if(virtual_base==MAP_SHARED){	printf("ERROR:mmap()failed.../n");	close(fd);	return 1;}

三、munmap()

munmap取消映射函数
功能：删除特定地址区域的对象映射
int munmap(void *start, size_t length)；
参数：
start：映射区的开始地址
length：映射区的长度
返回：成功 0 失败 -1

if(munmap(virtual_base,HW_REGS_SPAN)!=0){	printf("ERROR:munmap()failed.../n");	close(fd);	return 1;}

四、close

int close(int fd)

说明:该函数用来关闭已打开的文件.指定的参数fd为open()或creat()打开的文件描述符.

返回值:关闭成功返回0,失败则返回-1.

详解:close()函数用来关闭一个已打开的文件,并且将文件修改过的内容写回磁盘

任何有关该文件描述符上的记录锁,和使用该文件的进程都会被关闭和移除

//关闭MMUclose(fd);

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