C-তে পয়েন্টার ও মেমরি-ম্যাপড রেজিস্টার

// ডেটাশিটে উল্লেখিত একটি নির্দিষ্ট, স্থির হার্ডওয়্যার ঠিকানা
#define GPIO_REG_ADDR 0x40020000

// ঠিকানাটিকে volatile uint32_t পয়েন্টারে cast করে dereference (*) করা --
// মেমরি-ম্যাপড রেজিস্টার অ্যাক্সেসের ক্লাসিক ইডিয়ম
#define GPIO_REG (*(volatile uint32_t *)GPIO_REG_ADDR)

void enable_gpio_pin(void) {
    GPIO_REG = GPIO_REG | (1 << 5);   // bit5 SET করে পিন এনাবল করা
}

uint32_t read_gpio_status(void) {
    return GPIO_REG;                   // dereference করে সরাসরি বর্তমান মান পড়া
}

class SimulatedMemory:
    """dict-based 'RAM' -- __getitem__/__setitem__ দিয়ে ঠিকানা দিয়ে অ্যাক্সেস,
    C পয়েন্টার dereference (*ptr)-এর সমতুল্য।"""
    def __init__(self):
        self._store = {}

    def __getitem__(self, address):
        return self._store.get(address, 0)

    def __setitem__(self, address, value):
        self._store[address] = value


class GpioPeripheral:
    """পেরিফেরালের নিজস্ব 'অফিসিয়াল' API -- ভেতরে ভেতরে একই memory ও একই ঠিকানা ব্যবহার করে।"""
    def __init__(self, mem, address):
        self.mem = mem
        self.address = address

    def enable_pin(self, pin):
        current = self.mem[self.address]
        self.mem[self.address] = current | (1 << pin)

    def read_status(self):
        return self.mem[self.address]


GPIO_REG_ADDR = 0x40020000
memory = SimulatedMemory()
gpio = GpioPeripheral(memory, GPIO_REG_ADDR)

print("=== পথ ১: 'পয়েন্টার dereference'-এর সমতুল্য -- সরাসরি ঠিকানা দিয়ে memory[] অ্যাক্সেস ===")
memory[GPIO_REG_ADDR] = memory[GPIO_REG_ADDR] | (1 << 5)   # C-এর GPIO_REG |= (1<<5)-এর সমতুল্য
value_via_pointer = memory[GPIO_REG_ADDR]
print(f"'পয়েন্টার' পথে bit5 SET করার পর মান: {format(value_via_pointer, '08b')}")

print()
print("=== পথ ২: পেরিফেরালের নিজস্ব মেথড দিয়ে একই বিট SET করা ===")
memory[GPIO_REG_ADDR] = 0   # রেজিস্টার রিসেট করে আবার শুরু থেকে দেখানো
gpio.enable_pin(5)
value_via_method = gpio.read_status()
print(f"'পেরিফেরাল মেথড' পথে bit5 SET করার পর মান: {format(value_via_method, '08b')}")

print()
print("=== যাচাই: দুটো ভিন্ন API কি সত্যিই একই অন্তর্নিহিত অবস্থায় পৌঁছালো? ===")
print(f"'পয়েন্টার' পথের ফলাফল : {format(value_via_pointer, '08b')}")
print(f"'মেথড' পথের ফলাফল     : {format(value_via_method, '08b')}")
print(f"দুটো পথ একই মান দিলো  : {value_via_pointer == value_via_method}")

print()
print("=== আরও প্রমাণ: এক পথে লিখে অন্য পথে পড়া ===")
memory[GPIO_REG_ADDR] = 0                        # রিসেট
gpio.enable_pin(2)                               # পথ ২ (মেথড) দিয়ে লেখা
seen_via_pointer = memory[GPIO_REG_ADDR]         # পথ ১ (dereference) দিয়ে পড়া -- একই memory, একই ঠিকানা
print(f"মেথড দিয়ে bit2 SET করার পর, সরাসরি memory[GPIO_REG_ADDR] দিয়ে পড়লে: {format(seen_via_pointer, '08b')}")
print("-> নিশ্চিত: দুটো ভিন্ন API আসলে একই memory dict-এর একই ঠিকানাকে প্রতিনিধিত্ব করছে।")