Python 和 UIO 设备：为什么 mmap.read() 有效而 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写 UIO 设备的 python 代码。我找到了一种行之有效的方法和一种我无法理解的明显原因失败的方法。我担心这意味着我错过了整个方法中的一些东西，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，其中 ose 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'\x1c\x00\x00\x00'
>>> regs.seek(0)
>>> regs.write(b'\xF3\x00\x00')
>>> regs.seek(0)
>>> regs.read(4)
b'\x13\x00\x00\x00'

这里有两个失败代码的例子：

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 也失败了，但我可以将文件描述符提供给 mmap，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'\x13\x00\x00\x00'
>>> regs.seek(0)
>>> regs.write(b'\x65\x00\x00\x00')
>>> regs.seek(0)
>>> regs.read(4)
b'\x05\x00\x00\x00'

谁能解释为什么其他两种方法都失败了？从我坐的地方看，它们看起来是一样的。

提前致谢。

Answer 1

根据设计，UIO 使用：

• mmap()读写设备地址space
• read() 收到中断通知

所以您观察到的行为是正确的。

参见内核文档中的UIO HOWTO。