需要使用 mmap() 重复读取寄存器。读取值不更新。我需要重新映射吗？

Question

编辑：粘贴错误代码

我在 Beaglebone Black 上运行 TI 的 SDK linux，我相信是 4.14。

我认为这是一个非常笼统的问题。您可能可以跳到下一段，但如果您关心这里的细节： 我正在尝试监控 EPWMSS2 的 TBCNT 寄存器值。这是一个计数器。使用它的配置方式，当启用 PWM 时，计数器从 0 递增到某个数字，比如 32000，然后从 0 重新开始。我想存储我读取的当前计数器值，然后与下一个值比较 I读取并检查计数器是否已重置为 0。curr < last

定义：

#define PWM2_OFFSET 0x48302000
#define PWM_SIZE 0x1000
#define TBCNT 0x8

我 mmap() 我需要的寄存器，然后每 100 微秒打印一次寄存器值。打印的值不会更新，总是一样的：

int main(){
    volatile unsigned int *pwm_mmap;
    int16_t *count;
    int fd;
    int i;    

    fd = open("/dev/mem", O_RDWR);
    if (fd < 0){
        fprintf(stderr, "open: %s\n", strerror(errno));
    }

    pwm_mmap = mmap(0, PWM_SIZE, PROT_READ, MAP_SHARED, fd, PWM2_OFFSET);
    if(pwm_mmap == MAP_FAILED) {
        fprintf(stderr, "mmap: %s\n", strerror(errno));
    }

    for(i=0;i<10;i++){

        *count = (void *)(pwm_mmap + TBCNT);
        printf("count = %d\n", *count);

        usleep(100);
    }

    if (munmap((void *)pwm_mmap, PWM_SIZE) < 0){
        fprintf(stderr, "munmap: %s\n", strerror(errno));
    }

}

所以我每次打印值时都尝试munmap() 和重新mmap()。这行得通，我第二次映射时得到了一个新值。但我只能这样做两次，然后我得到mmap: cannot allocate memory：

int main(){
    volatile unsigned int *pwm_mmap;
    int16_t *count;
    int fd;
    int i;  

    fd = open("/dev/mem", O_RDWR);
    if (fd < 0){
        fprintf(stderr, "open: %s\n", strerror(errno));
    }

    for(i=0;i<10;i++){

        pwm_mmap = mmap(0, PWM_SIZE, PROT_READ, MAP_SHARED, fd, PWM2_OFFSET);
        if(pwm_mmap == MAP_FAILED) {
            fprintf(stderr, "mmap: %s\n", strerror(errno));
        }

        *count = (void *)(pwm_mmap + TBCNT);
        printf("count = %d\n", *count);

        if (munmap((void *)pwm_mmap, PWM_SIZE) < 0){
            fprintf(stderr, "munmap: %s\n", strerror(errno));
        }

        usleep(100);
    }
}

我做错了什么？我是 mmap 和 registers 的新手，通常是 C 语言。我确定我在某种程度上滥用了mmap()。我希望munmap() 释放*pwm_mmap 使用的内存，所以我不知道为什么会出现内存分配问题。我需要malloc()pwm_map吗？

谢谢大家。

Answer 1

存储mmap() 返回值的指针不需要使用volatile 类型，因为您没有直接使用它来访问内存映射值。

需要使用volatile 类型的指针是被取消引用以检索内存映射值的指针：在您的情况下为count - 它应声明为：

volatile int16_t *count;

volatile 的目的是强制每次访问内存，并防止编译器在认为值未更改时优化访问并缓存该值（例如在寄存器中）。

此外，正如在其中一个 cmets 中已经指出的那样，分配给 count 似乎是错误的。你可能想要的是：

count = (int16_t *)(pwm_mmap + TBCNT);

通过您的原始分配，您将pwm_mmap + TBCNT 的结果写入count 指向的内存位置，该位置在该点是一个未初始化的指针。在这种情况下，行为是未定义的，但可能会导致分段错误。

还要注意指针运算。因为pwm_mmap 是指向unsigned int 的指针，所以pwm_mmap + TBCNT 产生的地址是mmap() 加上TBCNT * sizeof(unsigned int) 返回的地址，可能是32（假设是32 位平台）。我不熟悉您正在使用的平台，但请确保您正确计算了寄存器偏移量。

话虽如此，没有理由每次都重新映射。事实上，这样做效率低下，因为 (1) mmap/munmap 是系统调用，仅此一项就是很大的开销，而且 (2) 内核中有很多工作要做实际的映射和取消映射。