UIO 和 msync：為什么即使地址是 PAGESIZE 的倍數，msync 也會返回“無效參數”

Question

Linux 版本：4.19
平台：Xilinx Ultrascale+ Zynq

在可編程邏輯中，我創建了一個位於物理地址 0xA0001000 的內存映射設備。 我使用 uio_pdrv_genirq 作為我的設備驅動程序。 該設備顯示為 uio0，我已准備好使用 mmap 對其進行讀寫。 我希望能夠保證我所做的任何寫入都會立即寫入設備，而不是等待 Linux 自行刷新臟頁。 為此，我應該根據我所有的研究使用 msync。 但是當我這樣做時，我不斷收到錯誤消息。 這是我的測試程序：

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/mman.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>

void main() {
    int fid;
    int rval;
    char *data;
    int idx;

    printf("Open UIO Device \n");
    fid= open("/dev/uio0", O_RDWR | O_SYNC);

    data= mmap(NULL, 0x1000, PROT_WRITE|PROT_READ, MAP_SHARED, fid, 0);
    if(MAP_FAILED == data) {
        printf("Error code when mapping! %s", strerror(errno));
    }
    printf("addr= 0x%8X\n", data);
    printf("pagesize= 0x%4X\n", getpagesize());

    printf("Write some data\n");
    data[11]= 0xDE;
    data[10]= 0xC0;
    data[ 9]= 0xDE;
    data[ 8]= 0xAD;

    rval= msync(data, 0x1000, MS_SYNC);
    if(-1 == rval) {
        printf("Error on msync! %s\n", strerror(errno));
    }

    if(munmap(data, 0x1000) < 0) {
        printf("munmap error! %s\n", strerror(errno));
    }

    printf("Close UIO device\n");
    rval= close(fid);
    if(rval != 0) {
        printf("UIO device close Error!\n");
    }
}

這是程序輸出：

mylinux:~/test-apps$ ./a.out
Open UIO Device
addr= 0xABA05000
pagesize= 0x1000
Write some data
Error on msync! Invalid argument
Close UIO device

我不明白這個錯誤的來源。 msync 手冊頁指出，如果地址不是 PAGESIZE 的倍數，則會發生此錯誤。 但是正如您從上面的示例中看到的那樣，它是一個倍數。 甚至物理地址也是 PAGESIZE 的倍數。

其他一些注意事項：

1. 即使我從標志中刪除 O_SYNC 到 open 函數，我也會遇到同樣的錯誤。
2. 進入 FPGA 架構的 AXI4 總線是 128 位，然后由 Xilinx IP 模塊轉換為 32 位。 我不認為這與我的問題有任何關系。

感謝人們提供的任何見解。

Answer 1

我相信EINVAL錯誤是因為內核的msync系統調用處理程序（在“ mm/msync.c ”中）調用vfs_fsync_range ：

            error = vfs_fsync_range(file, fstart, fend, 1);

並且vfs_fsync_range （在“ fs/sync.c ”中）在此處返回-EINVAL ：

    if (!file->f_op->fsync)
        return -EINVAL;

因為 UIO 驅動核心（在“ drivers/uio/uio.c ”中沒有設置fsync文件操作處理程序。

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您擁有mmap ed 的物理內存在頁表中映射為非緩存內存，因此不需要刷新寫入。 但是，您可能應該使用對內存映射 I/O 寄存器的volatile訪問。 內核中的readb和writeb等寄存器訪問函數是特定於體系結構的，但總是將地址轉換為指向volatile整數類型的指針（例如volatile unsigned char * 、 volatile unsigned short *或volatile unsigned int *取決於訪問內存位置之前的寄存器訪問寬度）。