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Windows CE下訪問(wèn)物理內(nèi)存的方法

嵌入式設(shè)備與桌面PC的一個(gè)顯著不同是它的應(yīng)用程序中通常需要直接訪問(wèn)某一段物理內(nèi)存，這在驅(qū)動(dòng)程序中對(duì)物理內(nèi)存的訪問(wèn)尤為重要，尤其是像ARM體系結(jié)構(gòu)下，I/O端口也被映射成某一個(gè)物理內(nèi)存地址。因此，與桌面版本W(wǎng)indows相比，Windows?CE提供了相對(duì)簡(jiǎn)單的物理內(nèi)存訪問(wèn)方式。無(wú)論是驅(qū)動(dòng)程序還是應(yīng)用程序都可以通過(guò)API訪問(wèn)某一段物理內(nèi)存。
Windows?CE的有些函數(shù)中需要用到物理內(nèi)存結(jié)構(gòu)體PHYSICAL_ADDRESS，?Windows?CE在ceddk.h中定義了PHYSICAL_ADDRESS，它其實(shí)是LARGE_INTEGER類型，其定義如下：
//?in?ceddk.h
typedef?LARGE_INTEGER?PHYSICAL_ADDRESS,?*PPHYSICAL_ADDRESS;
//?in?winnt.h
typedef?union?_LARGE_INTEGER{
??struct{
????DWORD?LowPart;
????LONG?HighPart;
??};
??LONGLONG?QuadPart;
}?LARGE_INTEGER;
可見(jiàn)，Windows?CE中用64個(gè)Bit來(lái)代表物理地址，對(duì)于大多數(shù)32位的CPU而言，只需要把它的HighPart設(shè)置為0就可以了。
如果要直接訪問(wèn)某一個(gè)地址的物理內(nèi)存，Windows?CE提供了VirtualAlloc()和VirtualCopy()函數(shù)，VirtualAlloc負(fù)責(zé)在虛擬內(nèi)存空間內(nèi)保留一段虛擬內(nèi)存，而VirtualCopy負(fù)責(zé)把一段物理內(nèi)存和虛擬內(nèi)存綁定，這樣，最終對(duì)物理內(nèi)存的訪問(wèn)還是通過(guò)虛擬地址進(jìn)行。它們的聲明如下：
//?申請(qǐng)?zhí)摂M內(nèi)存
LPVOID?VirtualAlloc(
??LPVOID?lpAddress,?????????//?希望的虛擬內(nèi)存起始地址
??DWORD?dwSize,?????????????????//?以字節(jié)為單位的大小
??DWORD?flAllocationType,?????//?申請(qǐng)類型，分為Reserve和Commit
??DWORD?flProtect?????????????//?訪問(wèn)權(quán)限
);
//?把物理內(nèi)存綁定到虛擬地址空間
BOOL?VirtualCopy(?
??LPVOID?lpvDest,?????????????//?虛擬內(nèi)存的目標(biāo)地址
??LPVOID?lpvSrc,?????????????//?物理內(nèi)存地址
??DWORD?cbSize,?????????????????//?要綁定的大小
??DWORD?fdwProtect?????????????//?訪問(wèn)權(quán)限
);
VirtualAlloc對(duì)虛擬內(nèi)存的申請(qǐng)分為兩步，保留MEM_RESERVE和提交MEM_COMMIT。其中MEM_RESERVE只是在進(jìn)程的虛擬地址空間內(nèi)保留一段，并不分配實(shí)際的物理內(nèi)存，因此保留的虛擬內(nèi)存并不能被應(yīng)用程序直接使用。MEM_COMMIT階段才真正的為虛擬內(nèi)存分配物理內(nèi)存。
下面的代碼顯示了如何使用VirtualAlloc和VirtualCopy來(lái)訪問(wèn)物理內(nèi)存。因?yàn)閂irtualCopy負(fù)責(zé)把一段物理內(nèi)存和虛擬內(nèi)存綁定，所以VirtualAlloc的時(shí)候只需要對(duì)內(nèi)存保留，沒(méi)有必要提交。
FpDriverGlobals?=?
(PDRIVER_GLOBALS)?VirtualAlloc(
????0,?
????DRIVER_GLOBALS_PHYSICAL_MEMORY_SIZE,?
????MEM_RESERVE,?
????PAGE_NOACCESS);
?if?(FpDriverGlobals?==?NULL)?{
????ERRORMSG(DRIVER_ERROR_MSG,?(TEXT("?VirtualAlloc?failed!\r\n")));
????return;
?}
?else?{
????if?(!VirtualCopy(
????(PVOID)FpDriverGlobals,?
????(PVOID)(DRIVER_GLOBALS_PHYSICAL_MEMORY_START),?
????DRIVER_GLOBALS_PHYSICAL_MEMORY_SIZE,?
????(PAGE_READWRITE?|?PAGE_NOCACHE)))?{
???????ERRORMSG(DRIVER_ERROR_MSG,?(TEXT("VirtualCopy?failed!\r\n")));
???????return;
????}
?}
CEDDK還提供了函數(shù)MmMapIoSpace用來(lái)把一段物理內(nèi)存直接映射到虛擬內(nèi)存。用MmMapIoSpace申請(qǐng)的內(nèi)存要用MmUnmapIoSpace釋放，此函數(shù)的原形如下：
PVOID?MmMapIoSpace(?
??PHYSICAL_ADDRESS?PhysicalAddress,?????//?起始物理地址
??ULONG?NumberOfBytes,?????????????????????//?要映射的字節(jié)數(shù)
??BOOLEAN?CacheEnable?????????????????????//?是否緩存
);

VOID?MmUnmapIoSpace(?
??PVOID?BaseAddress,?????????????????????//?MmMapIoSpace返回的起始虛擬地址
??ULONG?NumberOfBytes?????????????????????//?
);
其實(shí)，MmMapIoSpace函數(shù)內(nèi)部也是調(diào)用VirtualAlloc和VirtualCopy函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)物理地址到虛擬地址的映射的。MmMapIoSpace函數(shù)的原代碼是公開的，我們可以從%_WINCEROOT%\PUBLIC\COMMON\OAK\DRIVERS\CEDDK\DDK_MAP\ddk_map.c得到。從MmMapIoSpace的實(shí)現(xiàn)我們也可以看出VirtualAlloc和VirtualCopy的用法：
PVOID?MmMapIoSpace?(
????IN?PHYSICAL_ADDRESS?PhysicalAddress,
????IN?ULONG?NumberOfBytes,
????IN?BOOLEAN?CacheEnable
????)
{
PVOID?pVirtualAddress;?ULONGLONG?SourcePhys;?
ULONG?SourceSize;?BOOL?bSuccess;

????SourcePhys?=?PhysicalAddress.QuadPart?&?~(PAGE_SIZE?-?1);
????SourceSize?=?NumberOfBytes?+?(PhysicalAddress.LowPart?&?(PAGE_SIZE?-?1));

????pVirtualAddress?=?VirtualAlloc(0,?SourceSize,?MEM_RESERVE,?PAGE_NOACCESS);
????if?(pVirtualAddress?!=?NULL)
????{
????????bSuccess?=?VirtualCopy(
????????????pVirtualAddress,?(PVOID)(SourcePhys?>>?8),?SourceSize,
????????????PAGE_PHYSICAL?|?PAGE_READWRITE?|?(CacheEnable???0?:?PAGE_NOCACHE));

????????if?(bSuccess)?{
????????????(ULONG)pVirtualAddress?+=?PhysicalAddress.LowPart?&?(PAGE_SIZE?-?1);
????????}
????????else?{
????????????VirtualFree(pVirtualAddress,?0,?MEM_RELEASE);
????????????pVirtualAddress?=?NULL;
????????}
????}
????return?pVirtualAddress;
}
此外，Windows?CE還供了AllocPhysMem函數(shù)和FreePhysMem函數(shù)，用來(lái)申請(qǐng)和釋放一段連續(xù)的物理內(nèi)存。函數(shù)可以保證申請(qǐng)的物理內(nèi)存是連續(xù)的，如果函數(shù)成功，會(huì)返回虛擬內(nèi)存的句柄和物理內(nèi)存的起始地址。這對(duì)于DMA設(shè)備尤為有用。在這里就不詳細(xì)介紹了，讀者可以參考Windows?CE的聯(lián)機(jī)文檔。

posted on 2007-02-02 09:25 milkyway 閱讀(2803) 評(píng)論(0)  編輯 收藏 引用