mmap的学习

摆渡白客:
https://baike.baidu.com/item/mmap/1322217
mmap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。mmap在用户空间映射调用系统中作用很大。
头文件 <sys/mman.h>
函数原型 void* mmap(void* start,size_t length,int prot,int flags,int fd,off_t offset);

start:映射区的开始地址,设置为0时表示由系统决定映射区的起始地址。
length:映射区的长度。//长度单位是 以字节为单位,不足一内存页按一内存页处理
prot:期望的内存保护标志,不能与文件的打开模式冲突。是以下的某个值,可以通过or运算合理地组合在一起
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:指定映射对象的类型,映射选项和映射页是否可以共享。它的值可以是一个或者多个以下位的组合体
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 //这个标志被忽略。
MAP_EXECUTABLE //同上
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。
MAP_LOCKED //锁定映射区的页面,从而防止页面被交换出内存。
MAP_GROWSDOWN //用于堆栈,告诉内核VM系统,映射区可以向下扩展。
MAP_ANONYMOUS //匿名映射,映射区不与任何文件关联。
MAP_ANON //MAP_ANONYMOUS的别称,不再被使用。
MAP_FILE //兼容标志,被忽略。
MAP_32BIT //将映射区放在进程地址空间的低2GB,MAP_FIXED指定时会被忽略。当前这个标志只在x86-64平台上得到支持。
MAP_POPULATE //为文件映射通过预读的方式准备好页表。随后对映射区的访问不会被页违例阻塞。
MAP_NONBLOCK //仅和MAP_POPULATE一起使用时才有意义。不执行预读,只为已存在于内存中的页面建立页表入口。
fd:有效的文件描述词。一般是由open()函数返回,其值也可以设置为-1,此时需要指定flags参数中的MAP_ANON,表明进行的是匿名映射。
off_toffset:被映射对象内容的起点。

实例参照:2688 int wiringPiSetup(void)
#define BLOCK_SIZE (6*1024)
#define GPIO_BASE_BP (0x01C20000)

int BASE_Address = GPIO_BASE_BP;
static volatile uint32_t *gpio;
int fd=open("/dev/mem", O_RDWR | O_SYNC | O_CLOEXEC));
gpio = (uint32_t )mmap(0, BLOCK_SIZE10, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, BASE_Address);

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
//uint32_t
#include <fcntl.h>
//open
#include <unistd.h>
//for close
#include <sys/mman.h>
//mmap

#define BLOCK_SIZE (6*1024)
#define GPIO_BASE_BP  (0x01C20000)
#define MAP_SIZE (4096*2)
#define MAP_MASK (MAP_SIZE - 1)
static volatile uint32_t *gpio;

int main()
{
  printf("Hello MikuQ.com!\n");

  unsigned int PageSize, PageMask;
  PageSize = sysconf(_SC_PAGESIZE);
  PageMask = (~(PageSize-1));
  printf("PageSize=0x%X PageMask=0x%X\n", PageSize, PageMask);

  int BASE_Address = GPIO_BASE_BP;
  int fd=open("/dev/mem", O_RDWR | O_SYNC | O_CLOEXEC);
  gpio = (uint32_t *)mmap(0, BLOCK_SIZE*10, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, BASE_Address);
  close(fd);
  printf("gpio=0x%X\n", (uint32_t)(uint64_t)gpio);

  //6*0x24+0x04(8-13)
  uint32_t addr=0x01C208DC;

  uint32_t val = 0;
  uint32_t mmap_base = (addr & ~MAP_MASK);
  uint32_t mmap_seek = ((addr - mmap_base) >> 2);

  printf("addr=%X  MAP_MASK=%X\n",addr,MAP_MASK);
  printf("mmap_base=%X  mmap_seek=%X\n",mmap_base,mmap_seek);

  val = *(gpio + mmap_seek);
  printf("val=%X\n",val);

  //clear
  val &= ~(7<<((11-8)<<2));
  printf("val=%X\n",val);
  //set OUTPUT
  val |= (1<<((11-8)<<2));
  printf("val=%X\n",val);
  *(gpio + mmap_seek) = val;

  /*
  //6*0x24+0x10
  uint32_t addr=0x01C208E8;

  uint32_t val = 0;
  uint32_t mmap_base = (addr & ~MAP_MASK);
  uint32_t mmap_seek = ((addr - mmap_base) >> 2);

  printf("addr=%X  MAP_MASK=%X\n",addr,MAP_MASK);
  printf("mmap_base=%X  mmap_seek=%X\n",mmap_base,mmap_seek);

  val = *(gpio + mmap_seek);
  printf("val=%X\n",val);
  */
  /*
  //set 0
  val &= ~(1<<11);
  //set 1
  //val |= (1<<11);
  printf("val=%X\n",val);
  *(gpio + mmap_seek) = val;

  val = *(gpio + mmap_seek);
  printf("val=%X\n",val);
  */
  return 0;
}

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