使用內存映射I / O的memcpy和朋友

Question

我正在研究一個涉及內存映射FPGA寄存器的I / O的嵌入式項目。 這些存儲區域的指針需要標記為volatile因此編譯器不會通過緩存CPU寄存器中的值來“優化”對FPGA的讀寫操作。

在少數情況下，我們希望將一系列FPGA寄存器復制到緩沖區中以供進一步使用。 由於寄存器映射到連續的地址， memcpy似乎是合適的，但是傳遞我們的volatile指針作為source參數會發出關於丟棄volatile限定符的警告。

是否安全（並且理智）拋棄指針的volatile以抑制此警告？ 除非編譯器做了一些神奇的事情，否則我無法想象調用memcpy會無法執行實際復制的情況。 另一種方法是只使用for循環並逐字節復制，但memcpy實現可以（並且確實）根據副本的大小，對齊等來優化副本。

Answer 1

作為FPGA和嵌入式軟件的開發人員，只有一個明確的答案： 不要使用memcpy等。 為了這

一些原因：

• 無法保證memcpy可以按任何特定順序運行。
• 編譯器可能會使用內聯代碼替換調用。
• 這種接受通常需要一定的字大小。 memcpy不保證。
• 寄存器映射中的間隙可能導致未定義的行為。

但是，您可以使用簡單的for循環並自行復制。 如果寄存器是volatile ，這是安全的（ 見下文 ）。

根據您的平台，單獨使用volatile可能還不夠。 內存區域也必須是不可 緩存且嚴格排序的 （並且可能是非共享的）。 否則，系統總線可能（並且將針對某些平台）重新排序訪問。

此外，您可能需要CPU的障礙/圍欄不要重新排序訪問。 請仔細閱讀您的硬件規格。

如果您需要更頻繁地傳輸更大的塊，請考慮使用DMA。 如果FPGA使用PCI（e），你可以使用帶有分散/聚集的busmaster DMA（但是，這不容易實現;自己這樣做，但可能值得付出努力）。

最好的（也是最理智的）方法實際上取決於多種因素，例如平台，要求的速度等。在所有可能的方法中，我認為使用mempcy()一個（1）（1）：不確定如果這是正確的語法，但我希望你得到我的觀點）。

Answer 2

絕對不安全。 無法保證memcpy將復制數據的順序，以及一次復制多少字節。