linux下用户程序通过mmap映射驱动的内存，使用O_DIRCTE模式创建文件，write到文件时报Bad addreee

Question

下面为用户层函数代码：

void simple_test(char *filename, int dma_fd)
{
    int file_fd
    void *user_mem = NULL;
    int pagesize = 0;
    int rc;

    file_fd = open(filename, O_RDWR | O_CREAT | O_TRUNC | O_DIRECT, 0666);

    user_mem = mmap(0, pagesize, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, dma_fd, 0);
    if (user_mem == (void*) -1) 
    {
        fprintf(stderr, "mmap: %s\n", strerror(errno));
        exit(-1);
    }

    printf("user_mem %p\n", user_mem);

    rc = write(file_fd, user_mem, pagesize);
    if (rc < 0)
    {
        perror("write file");
    }
    else if(rc != pagesize)
    {
        printf("Write file fail 0x%lx != 0x%lx.\n", rc, pagesize);
    }   

    rc = munmap(user_mem, pagesize); 
    if (rc)
    {
        perror("munmap");
    }   
}

内核驱动使用dma_alloc_coherent分配的内存，使用dma_mmap_coherent映射到用户空间。
执行测试函数simple_test时报write file： Bad addree

映射的地址和长度都是页大小的整数倍。不使用O_DIRECT时没有错误。

Answer 1

在Linux下，使用O_DIRECT模式创建文件时，需要满足一些特定的要求。其中之一是写入文件的缓冲区必须是页对齐的，而且长度必须是页大小的整数倍。根据您提供的代码，可能是由于没有正确对齐缓冲区导致了Bad address错误。

为了解决这个问题，您可以执行以下步骤：

1. 获取系统的页大小：使用sysconf函数获取系统的页大小，以确保对齐缓冲区。
2. 对齐缓冲区：将mmap函数中的大小参数pagesize修改为页大小的整数倍。

下面是修改后的示例代码：

void simple_test(char *filename, int dma_fd)
{
    int file_fd;
    void *user_mem = NULL;
    int pagesize = 0;
    int rc;

    pagesize = sysconf(_SC_PAGESIZE);

    file_fd = open(filename, O_RDWR | O_CREAT | O_TRUNC | O_DIRECT, 0666);

    user_mem = mmap(0, pagesize * 2, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, dma_fd, 0);
    if (user_mem == (void*) -1) 
    {
        fprintf(stderr, "mmap: %s\n", strerror(errno));
        exit(-1);
    }

    // 对齐缓冲区
    void *aligned_mem = (void *)(((unsigned long)user_mem + pagesize - 1) & ~(pagesize - 1));

    printf("user_mem %p\n", aligned_mem);

    rc = write(file_fd, aligned_mem, pagesize);
    if (rc < 0)
    {
        perror("write file");
    }
    else if(rc != pagesize)
    {
        printf("Write file fail 0x%lx != 0x%lx.\n", rc, pagesize);
    }

    rc = munmap(user_mem, pagesize * 2);
    if (rc)
    {
        perror("munmap");
    }
}

根据您的具体情况进行适当的修改和调整。确保对齐缓冲区的大小是页大小的整数倍