如何使用关键字 volatile 读写内存映射寄存器？答案

【问题标题】：How to read and write memory mapped registers using keyword volatile?如何使用关键字 volatile 读写内存映射寄存器？
【发布时间】：2014-01-24 22:40:46
【问题描述】：

我在一次采访中遇到了这个问题。我没有这样的经验。

所以如果我们有两个寄存器。一个地址为 0x11111111，另一个地址为 0x22222222。我们想读和写它。第一个是 32 位寄存器，而第二个是 64 位。我们如何在 C 中做到这一点？谁能给我举个例子？

谢谢，

【问题讨论】：

他们持有什么类型？
@self。没有把握。也许你可以假设为二进制？这有关系吗？
寄存器没有地址。 C 没有寄存器。
@KerrekSB 也许它没有注册。假设我们要读取和写入可以通过硬件修改的那块内存。我们在内核中进行
一些微控制器具有可通过地址访问的寄存器。不是全部。如果您知道您正在使用其中之一，那么如何将其作为内存寻址应该是显而易见的。如果不是，“C 没有寄存器。”

标签： c memory mapping volatile

【解决方案1】：

您可以使用某种指针或其他，例如：

#include <stdint.h>

uint32_t volatile * p = (uint32_t volatile *) 0x11111111;
uint64_t volatile * q = (uint64_t volatile *) 0x22222222;

++*p;  // read-modify-write

（请注意，这个特定示例几乎肯定是伪造的，因为这两个地址似乎都没有针对各自的类型正确对齐。）

正如您所说，如果存储在这些地址的值可以从程序外部更改，则有必要将指针限定为volatile；使用volatile，您告诉编译器不能对值做出任何假设（例如，对于易失性值，可能无法进行常量传播或公共子表达式消除）。

【讨论】：

您好，我注意到您没有使用面试官提到的关键字volatile。我想可能我们需要volatile。此外，您介意告诉我为什么“两个地址似乎都没有正确对齐”。我渴望学习。
@HaoShen：是的，volatile 对于内存映射访问很有意义。许多架构都需要对齐（例如，四字节内存访问需要位于可被四整除的地址），但某些架构（如 x86）允许字节对齐访问，但需要额外费用。
顺便说一句，如果我将 unit32_t 更改为 int 并将 uint64_t 更改为 long long。这行得通吗？
@HaoShen：仅当这些类型在您的平台上具有所需的位数时。