1.VirtualAlloc用來在進程的虛擬地址空間中保留(reserve)或者提交(commit)頁。在保留時以64KB為粒度,即保留空間以64K為單位。而提交虛擬地址時,則以頁(典型大小為4KB)為單位。
2.VirtualCopy用來綁定一塊物理內存到當前進程虛擬地址空間。參數里的lpvSrc既可以是內核段的虛擬地址也可以是物理地址(用page_physical來標記)。同時要注意lpvSrc的右移與否。
3.使用VirtualAlloc要包含Winbase.h;使用VirtualCopy時要包含plfuncs.h.兩者都要鏈接coredll.lib.
4.在CE5.0之前,使用VirtualAlloc獲得的虛擬地址空間分為兩種情形:
(1)大小在2MB以下時,位于調用進程的虛擬空間中;
(2)大小大于2MB時,位于用戶態的共享地址空間內(0x42000000-0x7E000000 )
1. 如果copy的物理地址在512M范圍內,那么由于靜態映射的存在,lpvSrc可以為靜態映射的虛擬地址,也可以為物理地址。采用后者需要指定page_physical,同時lpvSrc右移8位。
2. 如果copy的物理地址在512M范圍外,那么由于微軟的如下規定“
VirtualCopy also supports the PAGE_PHYSICAL flag. You must set this flag when you are mapping physical memory that resides beyond 512 MB, that is, physical memory with an address above 0x1FFFFFFF.”
lpvSrc只能為物理地址,同時需要右移
只要設置了PAGE_PHYSICAL 為真,那么就需要把lpvSrc右移8位
嵌入式設備與桌面PC的一個顯著不同是它的應用程序中通常需要直接訪問某一段物理內存,這在驅動程序中對物理內存的訪問尤為重要,尤其是像ARM體系結構下,I/O端口也被映射成某一個物理內存地址。因此,與桌面版本Windows相比,Windows CE提供了相對簡單的物理內存訪問方式。無論是驅動程序還是應用程序都可以通過API訪問某一段物理內存。
Windows CE的有些函數中需要用到物理內存結構體PHYSICAL_ADDRESS, Windows CE在ceddk.h中定義了PHYSICAL_ADDRESS,它其實是LARGE_INTEGER類型,其定義如下:
// in ceddk.h
typedef LARGE_INTEGER PHYSICAL_ADDRESS, *PPHYSICAL_ADDRESS;
// in winnt.h
typedef union _LARGE_INTEGER{
struct{
DWORD LowPart;
LONG HighPart;
};
LONGLONG QuadPart;
} LARGE_INTEGER;
可見,Windows CE中用64個Bit來代表物理地址,對于大多數32位的CPU而言,只需要把它的HighPart設置為0就可以了。
如果要直接訪問某一個地址的物理內存,Windows CE提供了VirtualAlloc()和VirtualCopy()函數,VirtualAlloc負責在虛擬內存空間內保留一段虛擬內存,而VirtualCopy負責把一段物理內存和虛擬內存綁定,這樣,最終對物理內存的訪問還是通過虛擬地址進行。它們的聲明如下:
// 申請虛擬內存
LPVOID VirtualAlloc(
LPVOID lpAddress, // 希望的虛擬內存起始地址
DWORD dwSize, // 以字節為單位的大小
DWORD flAllocationType, // 申請類型,分為Reserve和Commit
DWORD flProtect // 訪問權限
);
// 把物理內存綁定到虛擬地址空間
BOOL VirtualCopy(
LPVOID lpvDest, // 虛擬內存的目標地址
LPVOID lpvSrc, // 物理內存地址
DWORD cbSize, // 要綁定的大小
DWORD fdwProtect // 訪問權限
);
VirtualAlloc對虛擬內存的申請分為兩步,保留MEM_RESERVE和提交MEM_COMMIT。其中MEM_RESERVE只是在進程的虛擬地址空間內保留一段,并不分配實際的物理內存,因此保留的虛擬內存并不能被應用程序直接使用。MEM_COMMIT階段才真正的為虛擬內存分配物理內存。
下面的代碼顯示了如何使用VirtualAlloc和VirtualCopy來訪問物理內存。因為VirtualCopy負責把一段物理內存和虛擬內存綁定,所以VirtualAlloc的時候只需要對內存保留,沒有必要提交。
FpDriverGlobals =
(PDRIVER_GLOBALS) VirtualAlloc(
0,
DRIVER_GLOBALS_PHYSICAL_MEMORY_SIZE,
MEM_RESERVE,
PAGE_NOACCESS);
if (FpDriverGlobals == NULL) {
ERRORMSG(DRIVER_ERROR_MSG, (TEXT(" VirtualAlloc failed!\r\n")));
return;
}
else {
if (!VirtualCopy(
(PVOID)FpDriverGlobals,
(PVOID)(DRIVER_GLOBALS_PHYSICAL_MEMORY_START),
DRIVER_GLOBALS_PHYSICAL_MEMORY_SIZE,
(PAGE_READWRITE | PAGE_NOCACHE))) {
ERRORMSG(DRIVER_ERROR_MSG, (TEXT("VirtualCopy failed!\r\n")));
return;
}
}
CEDDK還提供了函數MmMapIoSpace用來把一段物理內存直接映射到虛擬內存。此函數的原形如下:
PVOID MmMapIoSpace(
PHYSICAL_ADDRESS PhysicalAddress, // 起始物理地址
ULONG NumberOfBytes, // 要映射的字節數
BOOLEAN CacheEnable // 是否緩存
);
其實,MmMapIoSpace函數內部也是調用VirtualAlloc和VirtualCopy函數來實現物理地址到虛擬地址的映射的。MmMapIoSpace函數的原代碼是公開的,我們可以從%_WINCEROOT%\PUBLIC\COMMON\OAK\DRIVERS\CEDDK\DDK_MAP\ddk_map.c得到。從MmMapIoSpace的實現我們也可以看出VirtualAlloc和VirtualCopy的用法:
PVOID MmMapIoSpace (
IN PHYSICAL_ADDRESS PhysicalAddress,
IN ULONG NumberOfBytes,
IN BOOLEAN CacheEnable
)
{
PVOID pVirtualAddress; ULONGLONG SourcePhys;
ULONG SourceSize; BOOL bSuccess;
SourcePhys = PhysicalAddress.QuadPart & ~(PAGE_SIZE - 1);
SourceSize = NumberOfBytes + (PhysicalAddress.LowPart & (PAGE_SIZE - 1));
pVirtualAddress = VirtualAlloc(0, SourceSize, MEM_RESERVE, PAGE_NOACCESS);
if (pVirtualAddress != NULL)
{
bSuccess = VirtualCopy(
pVirtualAddress, (PVOID)(SourcePhys >> 8), SourceSize,
PAGE_PHYSICAL | PAGE_READWRITE | (CacheEnable ? 0 : PAGE_NOCACHE));
if (bSuccess) {
(ULONG)pVirtualAddress += PhysicalAddress.LowPart & (PAGE_SIZE - 1);
}
else {
VirtualFree(pVirtualAddress, 0, MEM_RELEASE);
pVirtualAddress = NULL;
}
}
return pVirtualAddress;
}
此外,Windows CE還供了AllocPhysMem函數和FreePhysMem函數,用來申請和釋放一段連續的物理內存。函數可以保證申請的物理內存是連續的,如果函數成功,會返回虛擬內存的句柄和物理內存的起始地址。這對于DMA設備尤為有用。在這里就不詳細介紹了,讀者可以參考Windows CE的聯機文檔。