c - 处理内存访问时避免将整数转换为指针的最佳方法 (MISRA 2008)

Question

我有一个读/写一些内存映射寄存器的裸机程序(驱动程序)。例如:

void foo_read(uint64_t reg_base, uint32_t *out_value)
{
    *out = READREG(reg_base + FOO_REG_OFFSET);
}

• reg_base 是内存映射设备的基地址(64 位地址)
• FOO_REG_OFFSET 是寄存器的偏移量(#define FOO_REG_OFFSET
0x00000123)。寄存器“foo”是 32 位“宽”。

READREG 定义如下:

#define READREG(address)    (*(uint32_t*)(address))

正如您所猜测的那样，MISRA 2008 对从 unsigned long long 到指针的转换不满意(报告了 5-2-7/5-2-8)。我的问题是:访问内存和消除 MISRA 警告的最佳/适当方法是什么？我试图在转换为指针之前转换为 uintptr_t，但是 This didn't help .

谢谢。

Answer 1

这里有几件事 - 首先，您对 READ_REG 的定义缺少 volatile - 它应该类似于

#define READREG(address)    (*(uint32_t volatile *)(address))

其次 - 这当然是特定于 CPU 的 - 一般来说，从奇数地址(偏移量 0x123)读取 32 位值是行不通的 - 至少它会很慢(多个总线周期)，并且在许多架构上，您会遇到处理器异常。 (顺便说一句，请注意指针算法在这里没有发挥作用，因为这 2 个值是在转换为指针之前添加的。)

回答你原来的问题:

what is the best/appropriate way to access memory and get rid of MISRA warnings

好吧 - 你是违反了 MISRA 规则(在这种情况下你必须这样做，我们都经历过......)所以你会收到警告.

因此，您需要做的是以有纪律、系统且易于识别的方式抑制警告。在我看来，没有比 Quantum Platform 更好的例子和解释了。 (QP) 事件驱动框架的代码，开源。具体来说:

• 查看 QP's MISRA Compliance有关如何处理的示例的矩阵——例如，只需在 PDF 中搜索 Q_UINT2PTR_CAST 宏
• 检查 QP 的实际源代码 - 例如 macro that wraps/encapsulates such "int to ptr" casts (通过这种方式，它们以一种易于识别的方式完成，并且易于在一个地方更改/抑制警告)
• 最后，检查 PC-Lint 配置文件 qpc.lnt，您可以在其中的一个地方查看如何/在何处抑制警告。这在 this app note 中有解释。 , 第 6.3 节:

6.3 Rule 5-2-8(req)

An object with integer type or pointer to void type shall not be converted to an object with pointer type.

The QP/C++ applications might deviate from rule 5-2-8 when they need to access specific hard-coded hardware addresses directly. The QP/C++ framework encapsulates this deviation in the macro Q_UINT2PTR_CAST(). The following code snippet provides a use case of this macro: #define QK_ISR_EXIT() . . . \ *Q_UINT2PTR_CAST(uint32_t, 0xE000ED04U) = \

我没有时间谈论 MISRA 警告抑制、合规性问题等，但以上内容为您提供了所需的一切。

附言不确定您指的是哪个 MISRA 准则——对于 C，有 2004 年和 2012 年的准则，对于 C++，有 2008 年的准则(我知道，快到 2017 年了!)