将地址存储为值并稍后在指针上使用它

Question

我正在尝试模拟一个需要将数据复制到外围设备的系统，裸机，没有 OS。

约定俗成的copy函数是一个C函数，它把一个8位的地址作为外设的地址写入某个寄存器。外围设备在内部使用它。但是，我正在用 C 语言模拟这个东西并测试我正在做的全部功能，比如下面的 MWE：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

int main(int argc,char *argv[]){

    //stack-array to copy
    char array[4] = {3,32,-12,99};
    //naive emulation of the peripheral memory space
    char peripheral_array[4];

    //herein lies the address send as a value
    char address_reg = (char*)(peripheral_array);

    //assume this is the peripheral side
    //set ptr to the address of the peripheral_array
    char *ptr = (char*) address_reg;
    memcpy((void*)ptr,array,sizeof(char)*4);

    return EXIT_SUCCESS;
}

我得到 segmentation fault。

这里有什么问题？
如何将数组的指针存储为一个值，发送它，成功地将它重铸为数组的地址并执行memcpy?

Answer 1

为什么要存入char？可以保存 char 地址的变量是 char* - 在两台机器上 - 您的 PC 和嵌入式 MCU！

在你的 MCU 上 sizeof(char*) 可能是 1 或 2，在你的 PC 上可能是 4 或 8；

如果要编写平台兼容代码，请使用 char*。

如果您想进一步模拟机器地址 space，那么您必须提供自己的 standard-lib 函数实现。这样他们就可以将机器地址 space 中的地址解释为您定义的某些内存数组的索引。

然而，更好的方法主要是提供一些封装系统特定任务的硬件抽象层 (HAL)，而不是在您的业务逻辑中使用机器规范。

Answer 2

您想在具有 32 位或 64 位地址 space 的环境中模拟具有 8 位地址 space 的东西，因此您遇到了一些困难，因为它没有' 平凡地转换。具体来说，这一行 char address_reg = (char*)(peripheral_array) 将一个宽指针转换为一个 8 位值，并丢失了大部分指针，这意味着您将无法转换回来。

解决方案是进一步推进您的模拟并模拟您的目标 8 位地址 space :

Typedef 一个 8 位指针（更干净）：typedef uint8_t ptr8;
声明您的 8 位目标地址 space : uint8_t my_destination_memory[256]

定义你自己的memcpy复制到这个地址space:

void my_memcpy( ptr8 addr_dest, const void * src, int len ) {
    memcpy( my_destination_memory + addr_dest, src, len );
}

这样你就可以传递类型为 ptr8（或任何你命名的）的 8 位指针并毫无问题地复制到它。
请注意，我假设您的源地址 space 并不重要，但如果它是您也可以模拟它。您应该能够以相同的方式模拟 16 位甚至 24 位地址 space（如果需要 32 位，您可以使用本机指针）。

Answer 3

首先，请注意在 char 类型中存储整数值是危险的，因为它是具有 implementation-defined 符号的类型。它不应该用于字符串以外的任何东西。

相反，始终使用 int8_t（有符号）或 uint8_t（无符号）。

问题的原因是 char（或 int8_t 就此而言）不够大，无法容纳地址。

然而 stdint.h 中的 uintptr_t 保证足够大以包含地址。

简单替换

char address_reg = (char*)(peripheral_array);

和

uintptr_t address_reg = (uintptr_t)peripheral_array;

将地址存储为值并稍后在指针上使用它

Store address as value and use it later on pointer

c

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