Python mmap 高效写入设备文件：解决写入失败问题

import struct, os, mmap, sys

def write_problematic(addr, size, data):
    filename = "<pci_device_file>/resource0" # 替换为实际的设备文件路径

    psize = os.sysconf("SC_PAGE_SIZE")
    base_offset = int(addr // psize) * psize
    seek_sz = int(addr % psize)
    map_size = seek_sz + size

    # 使用 os.open 打开文件
    fd = os.open(filename, os.O_RDWR | os.O_SYNC)

    mem = mmap.mmap(fd, map_size,
                    mmap.MAP_SHARED,
                    mmap.PROT_READ | mmap.PROT_WRITE,
                    offset=base_offset)

    # ... (读取、写入、再次读取逻辑，如问题描述所示) ...

    mem.seek(seek_sz, os.SEEK_SET)
    packed_data = struct.pack("I", data) # 假设写入32位无符号整数
    print(f'尝试写入: {packed_data}')
    mem.write(packed_data)
    mem.flush() # 尝试刷新到磁盘/设备

    mem.seek(seek_sz, os.SEEK_SET)
    val_after_write = mem.read(size)
    print(f'写入后读取: {val_after_write}')
    print(f'写入后解析: {hex(struct.unpack("I", val_after_write)[0])}')

    os.close(fd)
    return True

# 示例调用 (假设0x4330是可写的地址，4字节，写入0x113d0000)
# write_problematic(0x4330, 4, 0x113d0000)

import struct, os, mmap, sys

def mmap_write_device_file(addr, size, data, filename="<pci_device_file>/resource0"):
    """
    使用mmap向指定设备文件地址写入打包的整数值。

    Args:
        addr (int): 目标物理地址。
        size (int): 要写入的字节数。
        data (int): 要写入的整数值。
        filename (str): 设备文件的路径。

    Returns:
        bool: 写入操作是否成功。
    """
    psize = os.sysconf("SC_PAGE_SIZE") # 获取系统页面大小

    # mmap要求偏移量是页面大小的倍数
    base_offset = (addr // psize) * psize

    # 页面内的偏移量
    seek_offset_in_page = addr % psize

    # 需要映射的总大小 = 页面内偏移量 + 请求的写入大小
    map_size = seek_offset_in_page + size

    print(f"映射文件: {filename}")
    print(f"目标地址: {hex(addr)}, 写入大小: {size} 字节, 写入数据: {hex(data)}")
    print(f"页面大小: {psize}")
    print(f"基偏移量 (页面对齐): {hex(base_offset)}")
    print(f"页面内偏移量: {seek_offset_in_page}")
    print(f"映射总大小: {map_size}")

    try:
        # 使用内置的 open() 函数以二进制读写模式打开文件
        with open(filename, "r+b") as fobj:
            # 使用 mmap.mmap 创建内存映射，指定 ACCESS_WRITE
            # length=0 映射整个文件，但此处我们根据 map_size 精确映射
            with mmap.mmap(fobj.fileno(), map_size,
                            access=mmap.ACCESS_WRITE,
                            offset=base_offset) as mem:

                # 定位到目标偏移量（在映射区域内）
                mem.seek(seek_offset_in_page, os.SEEK_SET)

                # 读取旧值进行比较
                old_val_bytes = mem.read(size)
                old_val_int = struct.unpack("I", old_val_bytes)[0]
                print(f'读取到旧值 (字节): {old_val_bytes}')
                print(f'读取到旧值 (整数): {hex(old_val_int)}')

                # 打包要写入的数据
                packed_data = struct.pack("I", data)
                print(f'准备写入 (字节): {packed_data}')

                # 重新定位到写入位置
                mem.seek(seek_offset_in_page, os.SEEK_SET)

                # 写入数据
                mem.write(packed_data)

                # 强制将修改同步到磁盘/设备
                mem.flush()
                print("数据已写入并刷新。")

                # 再次读取以验证写入是否成功
                mem.seek(seek_offset_in_page, os.SEEK_SET)
                new_val_bytes = mem.read(size)
                new_val_int = struct.unpack("I", new_val_bytes)[0]
                print(f'写入后读取 (字节): {new_val_bytes}')
                print(f'写入后读取 (整数): {hex(new_val_int)}')

                if new_val_int == data:
                    print("验证成功：数据已正确写入。")
                    return True
                else:
                    print("验证失败：写入的数据与预期不符。")
                    return False

    except FileNotFoundError:
        print(f"错误: 设备文件 '{filename}' 未找到。")
        return False
    except PermissionError:
        print(f"错误: 没有足够的权限访问设备文件 '{filename}'。请确保以root用户运行或具有相应权限。")
        return False
    except Exception as e:
        print(f"发生未知错误: {e}")
        return False

# 示例调用 (假设0x4330是可写的地址，4字节，写入0x113d0000)
# 注意：在实际运行前，请将 "<pci_device_file>/resource0" 替换为你的设备文件路径
# 并且确保你有权限访问该设备文件，通常需要root权限。
if __name__ == "__main__":
    if len(sys.argv) < 2:
        print("用法: python your_script.py <value_to_write_hex>")
        sys.exit(1)

    # 假设要写入的地址和大小是固定的
    target_addr = 0x4330
    write_size = 4 # 写入一个32位整数

    # 从命令行参数获取要写入的值 (十六进制字符串)
    value_to_write = int(sys.argv[1], 16)

    # 调用函数执行写入
    success = mmap_write_device_file(target_addr, write_size, value_to_write)
    print(f"写入操作 {'成功' if success else '失败'}")