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Linux下的DMA和I / O内存区域

运维开发网 https://www.qedev.com 2020-05-31 08:14 出处:网络
我写这篇文章是因为我对DMA的行为有些怀疑. 我正在阅读PCI布局以及设备驱动程序如何与卡交互,我读到了有关DMA的信息.
我写这篇文章是因为我对DMA的行为有些怀疑.

我正在阅读PCI布局以及设备驱动程序如何与卡交互,我读到了有关DMA的信息.

由于我的理解,PCI卡没有DMA控制器,而不是他们要求成为总线的主控制器,然后他们能够获取DMA地址并在存储器和设备之间进行传输(通过总线).

这个DMA地址是RAM的一部分,实际上它是一个物理地址,在无所事事之前你需要将它转换成你的驱动程序可以使用的东西,比如内核虚拟内存.

我用这段代码检查过:

/* Virtual kernel address */
    kernel_buff = pci_alloc_consistent(dev, PAGE_SIZE, &dma_addr);

    pr_info("Kernel buffer - %12p , Dma_addr - %12p\n", kernel_buff, (void *)dma_addr );
    pr_info( "Kernelbuffer - dma_addr - %12p\n", kernel_buff - dma_addr);

    strcpy(kernel_buff, "Test dma\n");

    /* Test memory */

    ptest = (void *)dma_addr;
    ptest = phys_to_virt((unsigned long)ptest);

    pr_info("Ptest Virtual memory(%p) containts - %s\n", ptest, (char *)ptest);

输出是:

[425971.835669] Kernel buffer - ffff8800ca70a000 , Dma_addr -     ca70a000
[425971.835671] Kernelbuffer - dma_addr - ffff880000000000
[425971.835673] Ptest Virtual memory(ffff8800ca70a000) containts - Test dma

这就是我理解DMA是RAM的一部分的方式.

我怀疑这种转移是如何进行的.

我的意思是,每次我在这个缓冲区写入时,缓冲区的数据都会被转移到设备上?或者只是内存位置的地址,然后设备会从这个位置读取?

这是关于DMA的.

关于I / O内存映射:

当我们请求设备的I / O内存区域时,例如:

pci_resource_start

我们要求设备寄存器所在的存储区域?

那么这样我们将这个内存位置放入RAM中?我们将写/读作为正常的内存位置.

最后一点是,我们使用DMA,因为I / O内存映射每个周期只允许几个字节,因为这个过程涉及CPU,对吗?

因此,我们可以在没有cpu的情况下在内存位置(RAM和设备总线)之间传输大量数据.

将数据传输到设备所涉及的步骤可归纳如下:

1.假设您将数据放在缓冲区中.

2.驱动程序为此缓冲区创建DMA映射(例如使用pci_alloc_coherent()),并返回相应的DMA总线地址.

3.将该DMA总线地址通知给设备.这是通过writel()写入器件的正确DMA寄存器来完成的(假设器件寄存器是存储器映射的).

4.还需要通知设备正在传输的数据量等(通过使用writel()写入设备的相应寄存器)

4.现在向设备发出命令,通过写入其中一个控制寄存器(再次使用writel())来启动DMA事务.

5.数据事务完成后,设备发出中断.

6.在中断处理程序中,驱动程序可以取消分配用于事务的缓冲区,也可以执行DMA取消映射.

你有它..数据被传输到设备!

现在来讨论有关IO内存映射的问题:

首先,当我们调用pci_resource_start()时,我们不会“请求”IO端口.这是我们收集信息的方式.关于港口.请求使用pci_request_regions()完成.具体到您的问题:

我们要求设备寄存器所在的存储区域?

使用它,我们要求内核访问设备寄存器所在的内存区域(内存映射端口).

那么这样我们将这个内存位置放入RAM中?

不,我们在RAM中没有这个内存位置,它只是内存映射,这意味着设备与RAM共享相同的地址,数据和控制线,因此,用于访问RAM的相同指令也可以是用于访问设备寄存器.

你自己回答了你的上一个问题. DMA为要有效传输的数据提供了大量资金.但是,有些情况下您需要使用内存映射来传输数据.在DMA事务处理的说明中已经说明了最好的例子,您需要将地址和控制信息传输到设备.这只能通过内存映射IO来完成.

希望这可以帮助.

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