第十节 内存映射（Memory Map）

最新推荐文章于 2025-11-04 09:07:17 发布
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mmap is memory map. What it does is to map files into memory. mmap is mainly used as the following purposes.

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Linux内存管理子系统——mmap内存映射原理分析(dax文件系统的mmap)
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04-18 3439
Linux mmap分析 内核版本：linux-5.16 1. 虚拟内存概要内容简介 1.1. mm_struct 和 vm_area_struct // mm_struct 和 vm_area_struct 的简要成员 struct mm_struct { unsigned long start_brk, brk, start_stack; } __attribute__((preserve_access_index)); struct vm_area_struct { unsigned lo
[VMM]虚拟内存（Virtual Memory）
元直的博客
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尽管基址寄存器（base register）和界限寄存器（limit register）可以用来创建地址空间（address space）的抽象，还存在另一个问题：管理软件的膨胀（bloatware）。当现代软件对运行内存要求越来越高时，交换技术（swapping）就不是一项有吸引力的技术，因为一个传统的SATA硬盘的峰值传输速率最高可以有几百MB/s， 这意味着至少需要几秒才能换出1G的程序，并需要另一个几秒才能将1G的程序换入。**虚拟内存的基本思想是:每个程序有自己的进程空间，这个空间被分割成多个块
BIOS Architecture 学习笔记01 - System Memory Map
我思故我在！
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Memory Space: MOV指令 IO Space： IN/OUT 指令 Memory Space的大小依赖于处理器是多少bit的，如果是40bit宽度的处理器，内存空间就是0~2^40 = 1TB Memory空间。 8088： 20位，内存空间为1M 在1M的顶部，为BIOS的128K 空间。 0~1MB：C-Seg SMM T-Seg：System management RAM MMIO-LOW 与MMIO-HIGH这两部分空间并没有map到Memory。 ...
TI C672x DSP Memory Map Summary(备)
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EDK II性能基准测试：启动时间与内存占用测量方法
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你是否在开发UEFI（统一可扩展固件接口，Unified Extensible Firmware Interface）固件时，遇到过启动速度慢、内存占用过高的问题？作为固件开发人员，优化EDK II（EFI开发工具包II，EFI Development Kit II）的性能至关重要，因为它直接影响设备的用户体验和整体效率。本文将详细介绍如何对EDK II进行性能基准测试，重点关注启动时间与内存占用...
UEFI 基础教程 （十五） - 获取UEFI MemoryMap
xiaopangzi313的专栏
11-22 7243
一 编写源代码 EfiMemoryMapSize = 0; EfiMemoryMap = NULL; Status = gBS->GetMemoryMap ( &EfiMemoryMapSize, EfiMemoryMap, &EfiMapKey, &EfiDescriptorSize,
UEFI——获取UEFI MemoryMap
蟹蟹泥的博客
09-09 2046
内存映射（Memory Mapping）是一种将文件内容映射到进程的虚拟地址空间的技术。在这种机制下，文件可以视为内存的一部分，从而允许程序直接对这部分内存进行读写操作，而无需传统的I/O调用。内存映射缓冲区利用虚拟内存机制，让操作系统将一部分磁盘文件映射到进程地址空间的一块连续区域当中。操作系统负责管理内存页的加载和卸载，应用程序只需要访问这块内存区域即可，从而避免了频繁的磁盘I/O操作和多余的系统调用。
第10章 内存管理和文件操作
好好学习，天天向上
12-30 268
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DA14580内存映射和配置文件 UM-B-011_DA14580 MemoryMap and Scatter Filev1.1.pdf
06-20
文档第6章介绍了用于辅助配置内存映射的工具，并提供了具体的使用示例。 - **工具的输入参数** (6.1节) 列出了使用该工具时需要指定的各种参数。 - **工具的输出结果** (6.2节) 举例说明了如何解读工具生成的结果。...
计算机考研408真题解析（2025-30 内存映射文件深度解析：从408真题到C语言实现）
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11-04 778
本文基于2025年408考研真题，深入分析内存映射文件的核心特性与实现机制，提供完整的C语言代码示例和详细的选项辨析，旨在帮助读者透彻理解这一操作系统重要概念。
文件内存映射分析（Windows VS Linux）【Section 1】
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【代码】文件内存映射分析（Windows VS Linux）【Section 1】
单片机与DSP中的Memory Map --- 存储器映射
10-23
引言 　　在易失性存储器中，DRAM从EDO、SDRAM进化到了DDR SDRAM, DDR-II也即将来临，后面还有DDR-Ⅲ。SRAM方面也迎来DDR、QDR时代，那么同为电子存储元件的非易失性存储器呢？在技术日新月异的今天，我们也不能忽视它的存在与进步。 　　就目前而言，我们最为熟悉的非易失性存储器就是闪存了，不久前我撰文讲述了闪存在移动存储市场之外的另一个重要天地，但对其在技术上的进步着墨不多，今天我们就着重谈谈闪存近年的发展情况，从中大家能看到这里别有洞天，与我们熟悉的DRAM的发展大不一样。由于掌上设备对闪存的要求远比移动存储高得多，因此它成为了闪存未来发展的主要动力，而由此带来的
KEIL C51之绝对地址定位详解
07-14
单片机空间分配看*.M51文件，ARM，DSP空间分配看*.map文件 1、函数定位： 假如要把C源文件 tools.c 中的函数 int BIN2HEX(int xx) { ... } 放在CODE MEMORY的0x1000处，先编译该工程，然后打开该工程的M51文件，在 * * * C O D E M E M O R Y * * * 行下找出要定位的函数的名称，应该形如： CODE xxxxH xxxxH UNIT ?PR?_BCD2HEX?TOOLS 然后在： Project->Options for Target ...->BL51 Locate：Code 中填写如下内容： ?PR?_BCD2HEX?TOOLS(0x1000) 再次Build，在M51中会发现该函数已放在CODE MEMORY的0x1000处了 2.赋初值的变量定位 要将某变量定位在一绝对位置且要赋初值，此时用 _at_ 不能完成，则如下操作： 在工程中建立一个新的文件，如InitVars.c，在其中对要处理的变量赋初值(假设是code变 量)： char code m
Memory Map(Linux 存储映射IO)
从今天开始，做一个不偷懒好好学习的猿类
07-19 6078
本文主要总结自UNIX环境高级编程以及RedHat6.5系统man函数 存储映射IO函数说明 mmap#include <sys/mman.h> void *mmap(void *addr,//指定映射区的起始地址。通常设置为0，由系统选择该映射区起始地址 size_t len, //映射的字节数 int prot, //对映射存储区的保护要求 int flag, //
k64 datasheet学习笔记4---Memory Map
weixin_30338743的博客
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GetMemory的详解
青青的专栏--C/C++ OOA/D Design Pattern
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memory-map i/o和port-map i/o
u013709322的博客
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根据CPU架构的不同，其外设的映射分为两种：memory-map i/o和port-map i/o 这两种映射方式的主要区别：   memory-map i/o：RAM和设备寄存器统一编址，使用同样的访问方式，嵌入式多使用   port-map i/o：RAM和设备寄存器独立编制，使用不同的访问方式，并且对于外设的访问，使用的指令周期要多些，X86比较多 设备驱动程序调用接口：   me
Memory Mapping and DMA [LDD3 15]
scutth的专栏
04-15 1034
Memory Management in Linux Address Types Linux kernel中有很多的地址类型，比如最简单的就是虚拟地址和物理地址。在用户程序中看到的地址都是虚拟地址，和硬件使用的物理地址不同。kernel中的地址类型如下： User virtual addresses user space programmer看到的地址就是用户态虚拟地址，可能是32bit，...
内存映射技术-MMIO
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(Memory mapping I/O)即内存映射I/O，它是PCI规范的一部分，I/O设备被放置在内存空间而不是I/O空间。从处理器的角度看，内存映射I/O后系统设备访问起来和内存一样。这样访问AGP/PCI-E显卡上的帧缓存，BIOS，PCI设备就可以使用读写内存一样的汇编指令完成，简化了程序设计的难度和接口的复杂性。MMIO就是通过将外围设备映射到内存空间，便于CPU的访问。I/O作为CPU和外设交流的一个渠道，主要分为两种，一种是，一种是。
可以通过I2C去访问memory map吗？
08-14
<think>嗯，用户这次的问题是关于I2C接口能否访问memory map，并引用了四段技术资料。从对话历史看，用户之前已经深入探讨过memory map中address字段的含义和应用场景，现在转向硬件接口层面的实现问题，说明ta可能在开发嵌入式系统或驱动时遇到了具体障碍。 用户引用的资料很有针对性：第一条提到模拟器中访问设备配置空间的错误[^1]，第二条详细分析i2c-dev驱动的局限性[^2]，第三条涉及数据传输优化[^3]，第四条则是DMA映射接口[^4]。这些线索暗示用户实际遇到的可能是I2C设备访问异常或性能问题，而不仅是理论咨询。 需要重点澄清两个概念：1) I2C作为串行总线协议本身不直接寻址内存空间；2) 通过I2C访问的设备寄存器可视为"memory map"的延伸。用户可能混淆了这两个层级，需要明确区分：物理内存映射由CPU总线实现，而I2C设备有自己的寄存器映射空间，两者通过适配器桥接。 从引用[2]看，用户似乎卡在复杂I2C时序的实现上。i2cdev提供的read/write接口只能处理单条消息，但像EEPROM读取这类操作需要先发地址再读数据的复合消息。这解释了为什么用户会质疑"I2C能否访问memory map"——本质是驱动层API使用不当导致访问失败。 解决方案需要分层说明：硬件层确认I2C设备是否支持内存映射访问（通常不支持）；驱动层推荐使用i2c_transfer替代i2cdev；应用层给出具体代码示例。特别要注意引用[4]的DMA映射问题，如果涉及大量数据传输，必须考虑缓存一致性。 用户的技术水平显然较高，但可能缺乏对Linux I2C子系统深层次理解。回复时需要强调：虽然/sys/bus/i2c/devices/提供文件接口，但复杂设备仍需自定义ioctl。这个点正好承接ta之前关于memory map的疑问——设备寄存器映射本质上就是另一种形式的内存布局。</think>基于技术文档和硬件接口特性，I2C协议**不能直接访问系统级的内存映射（Memory Map）**，但可通过间接方式操作特定设备的寄存器映射空间。以下是关键分析： --- ### 一、I2C与Memory Map的本质差异 1. **访问层级不同** - **Memory Map**：CPU通过地址总线直接访问物理内存或外设寄存器（如MMIO），地址空间统一编址（如`0x1b3f018`）[^1]。 - **I2C访问**：基于从设备地址（如`0x50`）+ 寄存器偏移量的二级寻址，需通过I²C控制器间接操作（非直接内存访问）。 2. **协议限制** I²C是**低速串行总线**（通常≤3.4 Mbps），而内存映射要求纳秒级延迟。直接挂载RAM到I²C总线会导致性能崩溃。 --- ### 二、I²C设备如何模拟"类内存映射"行为 虽无法直接访问系统内存，但I²C设备（如EEPROM、传感器）可提供自身的**寄存器映射空间**，通过以下方式操作： 1. **寄存器读写流程** ```c // 示例：通过I²C读取设备寄存器 uint8_t reg_addr = 0x10; // 设备内部寄存器地址 uint8_t data; i2c_master_send(i2c_dev, &reg_addr, 1); // 发送寄存器地址 i2c_master_recv(i2c_dev, &data, 1); // 读取数据 ``` 此过程需两条独立消息（非单次read/write），符合引用[2]描述的**RepStart模式**。 2. **Linux驱动实现** 在驱动中通过`struct i2c_driver`定义设备访问方法： ```c static const struct i2c_device_id eeprom_id[] = { { "24c02", 0 }, { } }; static struct i2c_driver eeprom_driver = { .driver = { .name = "eeprom" }, .probe = eeprom_probe, .id_table = eeprom_id, }; static int eeprom_read(struct i2c_client *client, u8 reg, u8 *val) { struct i2c_msg msg[2] = { { client->addr, 0, 1, &reg }, // 发送寄存器地址 { client->addr, I2C_M_RD, 1, val } // 读取数据 }; return i2c_transfer(client->adapter, msg, 2); // 关键：两条消息传输 } ``` --- ### 三、关键限制与解决方案 | **问题** | **原因** | **解决方案** | |-------------------------|-----------------------------------|----------------------------------| | 单次read/write无法操作 | 需先发寄存器地址再读数据[^2] | 使用`i2c_transfer()`发送复合消息 | | 性能低下 | 串行协议带宽有限 | 批量传输减少通信次数 | | 地址空间隔离 | I²C设备地址独立于系统内存地址 | 通过驱动抽象为字符设备(`/dev/eeprom`) | --- ### 四、典型应用场景 1. **EEPROM访问** - 系统将EEPROM的存储空间映射为连续的逻辑地址（非物理地址）。 - 通过`ioctl()`或文件接口(`read/write`)访问，底层由驱动转换为I²C消息。 ```bash # 用户空间访问示例 dd if=/dev/eeprom bs=16 count=1 # 读取EEPROM前16字节 ``` 2. **传感器寄存器操作** - 温度传感器内部寄存器`0x00`=温度值，`0x01`=配置寄存器。 - 应用层调用： ```c int fd = open("/dev/temp_sensor", O_RDWR); ioctl(fd, READ_REG, 0x00); // 读取温度寄存器 ``` --- ### 五、总结 - ✅ **支持场景**：I²C适用于访问**设备内部寄存器映射空间**（如EEPROM存储单元、传感器配置寄存器）。 - ❌ **不支持场景**：无法直接读写CPU物理地址空间（如`0x1b3f018`）[^1]。 - ⚠️ **开发要点**： 1. 复杂设备必须使用`i2c_transfer()`而非单次read/write[^2] 2. 大数据传输需结合DMA减少CPU开销[^4] 3. 避免频繁小数据包传输以提升总线效率 > 通过合理设计驱动层，I²C设备可**在应用层呈现为类内存映射接口**，但需严格区分其与系统级内存映射的本质差异。 --- ###
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