11.用C对32位内存地址的访问方式

Posted 2020-08-09 Schling

使用一个32位处理器，要对一个32位的内存地址进行访问，可以这样定义 
#define RAM_ADDR     (*(volatile unsigned long *)0x0000555F)     然后就可以用C语言对这个内存地址进行读写操作了     读：tmp = RAM_ADDR；     写：RAM_ADDR = 0x55； 
定义volatile是因为它的值可能会改变，大家都知道为什么改变了； 
如果在一个循环操作中需要不停地判断一个内存数据，例如要等待RAM_ADDR的I标志位置位，因为RAM_ADDR也是映射在SRAM空间，为了加快速度，编译器可能会编译出这样的代码：把RAM_ADDR 读取到Register中，然后不停地判断Register相应位。而不会再读取
RAM_ADDR，这样当然是不行了，因为程序或其它事件（中断等）会改变RAM_ADDR，结果很可能是一个死循环出不来了。如果定义成volatile型变量，编译的代码是这样的：每次要操作一个变量的时候都从内存中读取一次。 
#define rGPACON(*(volatile unsigned long *)0x56000000) 
对于不同的计算机体系结构，设备可能是端口映射，也可能是内存映射的。如果系统结构支持独立的IO地址空间，并且是端口映射，就必须使用汇编语言完成实际对设备的控制，因为C语言并没有提供真正的“端口”的概念。如果是内存映射，那就方便的多了。  
举个例子，比如像寄存器A（地址假定为0x48000000）写入数据0x01，那么就可以这样设置了。 
#define A (*(volatile unsigned long *)0x48000000) ... 
     A = 0x01; ... 
    这实际上就是内存映射机制的方便性了。其中volatile关键字是嵌入式系统开发的一

 

var cpro_psid ="u2572954"; var cpro_pswidth =966; var cpro_psheight =120;

个重要特点。上述表达式拆开来分析，首先(volatile unsigned long *)0x48000000的意思是把0x48000000强制转换成volatile unsigned long类型的指针，暂记为p，那么就是#define  A  *p，即A为P指针指向位置的内容了。这里就是通过内存寻址访问到寄存器A，可以读/写操作。 
用GCC编译时。volatile所指示的寄存器不进行优化！！！ 
 
理解#define rRTCCON    (*(volatile unsigned char *)0x57000043) //RTC control 嵌入式系统编程，要求程序员能够利用C语言访问固定的内存地址。既然是个地址，那么按照C语言的语法规则，这个表示地址的量应该是指针类型。所以，知道要访问的内存地址后，比如0x57000043， 
   第一步是要把它强制转换为指针类型 （unsigned char *)0x57000043，s3c2410的rRTCCON是单字节访问的（怎么看出来的？？？我无法理解），所以0x57000043强制转换为指向unsigned char类型。 
   volatile（可变的）这个关键字说明这变量可能会被意想不到地改变，这样编译器就不会去假设这个变量的值了。这种“意想不到地改变”，不是由程序去改变，而是由硬件去改变——意想不到。 
   第二步，对指针变量解引用，就能操作指针所指向的地址的内容了    *(volatile unsigned char *)0x57000043 
   第三步，小心地把#define宏中的参数用括号括起来，这是一个很好的习惯。 在嵌入式系统中经常使用到Volatile,对于volatile的用法  
编译器对代码的优化是指： 
CPU在执行的过程中,因为访问内存的速度远没有cpu的执行速度快,为了提高效率,引入了高速缓存cache. C编译器在编译时如果不知道变量会被其它外部因素(操作系统、硬件或者其它线程)修改,那么就会对该变量进行标识,即优化.那么这个变量在CPU的执行过程中,就会被放到高速缓存cache去,进而达到对变量的快速访问. 在了解了优化的概念后,试想如果我们事先就知道该变量会被外部因素改变,那么我们就在这个变量定义前加上Volatile,这样编译器就不会对该变量进行优化.这样该变量在cpu处理的过程当中,就不会被放到高速缓存cache中。 
为什么要让变量在执行的过程中不被放到cache中去呢? 
如果变量是被外部因素改变,那么cpu就无法判断出这个变量已经被改变,那么程序在执行的过程中如果使用到该变量,还会继续使用cache中的变量,但是这个变量其实已经被改变了.需要到内存地址中更新其内容了. 
还有一个原因,在一些寄存器变量或数据端口的使用中,因为寄存器变量本身也是靠cache来处理,为了避免引起错误,也可以使用volatile修饰符.  
简单的说使用volatile的目的就是: 
让对volatile 变量的存取不能缓存到寄存器，每次使用时需要重新存取。