Python 和 UIO 设备:为什么 mmap.read() 工作而 os.read() 失败?

Question

内核版本：4.19
Python 版本：3.5.6
平台：Xilinx Ultrascale+ Zynq

我正在开发一些可以读取和写入UIO设备的python代码。我找到了一种有效的方法，也找到了一种无缘无故失败的方法，我能理解。我担心这意味着这整个方法中有一些东西我错过了，将来会回来咬我。

对于我的初始测试，我正在读取和写入 PL 中的单个寄存器，该寄存器具有 5 个 LSB 处于活动状态。 这是工作代码：

>>> import mmap
>>> fid= open('/dev/uio0', 'r+b', 0) # read/write, binary, non-buffered
>>> regs= mmap.mmap(fid.fileno(), 4)
>>> regs.read(4)
b'x1cx00x00x00'
>>> regs.seek(0)
>>> regs.write(b'xF3x00x00')
>>> regs.seek(0)
>>> regs.read(4)
b'x13x00x00x00'

下面是两个失败代码的示例：

仅使用标准读取函数失败

>>> fid= open('/dev/uio0', 'r+b', 0) # read/write, binary, non-buffered
>>> fid.read(4)
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
OSError: [Errno 5] Input/output error

使用 os 也会失败，但我可以为 mmap 提供文件描述符，一切正常。

>>> fid= os.open('/dev/uio0', os.O_SYNC | os.O_RDWR)
>>> os.read(fid, 4)
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
OSError: [Errno 5] Input/output error
>>> import mmap
>>> regs= mmap.mmap(fid, 4)
>>> regs.read(4)
b'x13x00x00x00'
>>> regs.seek(0)
>>> regs.write(b'x65x00x00x00')
>>> regs.seek(0)
>>> regs.read(4)
b'x05x00x00x00'

谁能解释为什么其他两种方法失败了？从我坐的地方看，它们看起来是等价的。

提前谢谢。

Answer 1

根据设计，UIO使用：

• mmap()读取和写入设备地址空间
• read()收到中断通知

所以你观察到的行为是正确的。

请参阅内核文档中的 UIO HOWTO。