Bellek eşlemeli I/O

Bellek eşlemeli I/O ve volatile kullanımını öğrenirsin.

Bellek eşlemeli I/O

Bellek eşlemeli I/O (MMIO), donanım kayıtcılarının bellek adreslerine eşlendiği tekniktir. Belirli bir adrese yazmak donanımı kontrol eder; aynı adresten okumak donanım durumunu verir. Örnek: 0x40021000 adresi bir GPIO kayıtcısı olabilir.

C++'ta bu adreslere volatile std::uint32_t* ile erişilir: volatile std::uint32_t* reg = reinterpret_cast<volatile std::uint32_t*>(0x40021000);. volatile derleyiciye bu erişimi eniyilememesini söyler. *reg = 0x1; ile yazılır, *reg ile okunur.

volatile neden gerekli

Derleyici eniyileyici (optimizer) bir değişkeni art arda okuyorsa bir kez okuyup değeri önbelleğe koyabilir. Ama donanım kayıtcısı her okumada farklı değer döndürebilir (örneğin durum bayrağı). Bu yüzden volatile her okumanın belleğe gitmesini sağlar.

Aynı şekilde art arda yazmalar da eniyileştirilebilir; son yazma kalır diye düşünür. Ama donanıma yapılan her yazma bir yan etkidir; atlamamak gerekir. volatile bu yazmaların da korunmasını sağlar. Bu yüzden MMIO'da volatile zorunludur.

Uygulama MMIO benzetmesi yaz

Global std::uint32_t storage = 0; tanımla. Sonra volatile std::uint32_t* reg = reinterpret_cast<volatile std::uint32_t*>(&storage); yaz. main içinde *reg = 0x1; ve std::cout << *reg; yaz.

Örnek çözümü göster

#include <iostream>
#include <cstdint>

std::uint32_t storage = 0;
volatile std::uint32_t* reg = reinterpret_cast<volatile std::uint32_t*>(&storage);

int main() {
    *reg = 0x1;
    std::cout << *reg;
    return 0;
}

Kendini test et

volatile işaretçiyi tamamla

volatile std::uint32_t* ____ = reinterpret_cast<volatile std::uint32_t*>(0x40021000);

Cevabı göster

volatile std::uint32_t* reg = reinterpret_cast<volatile std::uint32_t*>(0x40021000);

volatile neyi engeller?
```
volatile std::uint32_t* reg = ...;
*reg = 0x1;
*reg = 0x2;  // iki kez yazma
```
- Sınıfların oluşumunu
- Bellek sızıntısını
- Çalışma zamanı hatasını
- Derleyicinin okuma/yazma eniyilemesini
Cevabı göster

Derleyicinin okuma/yazma eniyilemesini — volatile, her okuma ve yazmanın belleğe gitmesini sağlar.
Parçayı rolüne eşle

volatile

Her erişim belleğe gider
MMIO

Donanım belleğe eşle
reinterpret_cast

Adresi işaretçiye çevir
0x40021000

Donanım kayıt adresi

Sıradaki ders: Free-standing

Deneyiminizi Geliştiriyoruz

Çerez Tercihleri

Kesinlikle Gerekli Çerezler

Analitik Çerezler