linux下面的驱动虽然什么样的情形都有，但是dma驱动却并不少见。dma可以有很多的好处，其中最重要的功能就是能够帮助我们将数据搬来搬去，这个时候cpu就由时间去做别的事情了，提高了设备效率。 1、dma驱动在什么地方 drivers/dma 2、如何看s3c的dma驱动，先看Kconfig config S3C24XX_DMAC bool "Samsung S3C24XX DMA support .name = "s3c24xx-dma", }, .id_table = s3c24xx_dma_driver_ids, .probe = s3c24xx_dma_probe ); dma_cap_set(DMA_CYCLIC, s3cdma->slave.cap_mask); dma_cap_set(DMA_PRIVATE, s3cdma->slave.cap_mask 只要完成dma接口的适配，dma就可以正常使用了。当然，前提是，两个engine要进行注册使用。
1.两种DMA映射类型 1.1. 一致性DMA映射（Consistent DMA mappings ） 主要用于映射长时间使用的区域。 1.2 流式DMA映射（streaming DMA mapping） 主要用于一次性DMA传输，传输完成后就会释放。 2.指定DMA设备的寻址范围 include/linux/dma-mapping.h // 用于一致性内存映射的映射范围 static inline int dma_set_coherent_mask mask); 3.DMA映射接口 3.1一致性DMA接口 分配较大DMA buffer // dev DMA控制器设备 // size 要分配的DMA buffer大小 释放的DMA buffer大小 // cpu_addr DMA buf的虚拟地址 // dma_handle DMA buf的物理地址 void dma_free_coherent
热卖云产品新年特惠，2核2G轻量应用服务器9元/月起，更多上云必备产品助力您轻松上云
这两天整理了调用流程，也找到了dma-coherent的用法。Linux的文档里没有详细说明dma-coherent的用法。 根据代码，如果dma的设备树里有dma-coherent，Linux则认为硬件会维护cache一致性，不会在dma运行过程中执行cache操作。 的定义 dma_map_single()和dma_unmap_single（）都在include\linux\dma-mapping.h里定义。 也许Linux之前遇到一些问题，才改成这样的操作。 dma-coherent DMA的设备树里可以配置属性"dma-coherent"。 dev_is_dma_coherent的定义在文件include\linux\dma-noncoherent.h中。
System DMA是将DMA作为中心位置挂在总线上，能够被总线上的任何设备所使用。BMD是目前为止发现的基于PCIe总线使用最多的DMA类型（使用Endpoint设备）。 ? MWr和MRd的TLPs会通过PIO（程控输入输出）被放松到endpoint端 并且被用来监视和控制DMA硬件.目标逻辑的功能是为了更新状态控制寄存器，所有即将到来的MWr数据包是32位宽并且包含一个双字的负载 初始化逻辑在从endpoint传输数据到系统存储中时产生内存写TLPs，DMA写控制和状态寄存器指定发送的地址、大小、负载内容以及TLPs的个数。 ? ?
1.DMA方式的特点 主存和DMA接口之间有一条直接数据通路。由于DMA方式传送数据不需要经过CPU，因此不必中断现行程序，I/O与主机并行工作，程序和传送并行工作。 2.DMA控制器的组成 对数据传送过程中进行控制的硬件称为DMA控制器（DMA接口）。 当I/O设备需要进行数据传送时，通过DMA控制器向CPU提出DMA传送请求，CPU响应之后让出系统总线，由DMA控制器接管总线进行数据传送。 1）接受外设发出的DMA请求，并向CPU发出总线请求。 DMA请求触发器：每当I/O设备准备好数据后给出一个控制信号，使DMA请求触发器置位。 由此可见，DMA控制器必须具有控制系统总线的能力。 3.DMA的传送方式 主存和DMA控制器之间有一条数据通路，因此主存和I/O设备之间交换信息时。不通过CPU。
DMA中断 1.1在linux中,分配释放DMA缓冲区,只能使用以下几个函数 1) /*该函数只禁止cache缓冲,保持写缓冲区,也就是对注册的物理区写入数据,也会更新到对应的虚拟缓存区上*/ void 和DMASKTRIGn[1]=1才有效,DMA传输时,该位自动清0 1.3接下来就开始讲linux注册DMA中断 首先,DMA的每个通道只能有一个源- >目的,所以输入命令 cat /proc/interrupts ,找到DMA3中断未被使用 所以在linux中使用: request_irq(IRQ_DMA3, s3c_dma_irq, NULL, "s3c_dma", 1);// s3c_dma_irq:中断服务函数 ,还是直接两个地址之间的拷贝 -> 2.2)若是DMA启动,则设置DMA的相关硬件,并启动DMA传输 2.1 所以,驱动代码如下所示: #include <linux/module.h> #include <linux/kernel.h> #include <linux/fs.h> #include <linux/init.h> #include <linux/delay.h> #include <linux
创作目的 互联网、Linux内核书籍上充满了各种关于Linux DMA ZONE和dma_alloc_coherent、dma_map_single等的各种讲解，由于很多童鞋缺乏自身独立的思考，人云亦云 那么ISA上面假设有个网卡，要DMA，超过16MB以上的内存，它根本就访问不到。所以Linux内核干脆简单一点，把16MB砍一刀，这一刀以下的内存单独管理。 比如我在CSR工作的时候，CSR的primaII芯片，尽管除SD MMC控制器以外的所有的DMA都可以访问整个4GB内存，但MMC控制器的DMA只能访问256MB，我们就把primaII对应Linux的 下面我们架空历史，假设有一个如下的芯片，里面有5个DMA，A、B、C都可以访问所有内存，D只能访问32MB，而E只能访问64MB，你觉得Linux的设计者会把DMA ZONE设置为多大？ 当我grep内核源代码的时候，我发现部分SoC确实是这样实现的： baohua@baohua-VirtualBox:~/develop/linux/arch/arm$ git grep arm_coherent_dma_ops
05 STM32少个DMA资源？ 对于大容量的STM32芯片有2个DMA控制器，DMA1有7个通道，DMA2有5个通道。每个通道都可以配置一些外设的地址。 在这里插入图片描述 有DMA传输： 有DMA的话， DMA传输时外设对DMA控制器发出请求。 DMA控制器收到请求，触发DMA工作。 07 DMA传输方式 方法1：DMA_Mode_Normal，正常模式 当一次DMA数据传输完后，停止DMA传送 ，也就是只传输一次。 当设置了DMA_CCRx寄存器中的MEM2MEM位之后，在软件设置了DMA_CCRx寄存器中的EN位启动DMA通道时，DMA传输将马上开始。当DMA_CNDTRx寄存器变为0时，DMA传输结束。 17 DMA中断标志清除寄存器 (DMA_IFCR) DMA_IFCR 的各位就是用来清除 DMA_ISR 的对应位的，通过写 0 清除。
我们先从计算机组成原理的层面介绍DMA，再简单介绍Linux网络子系统的DMA机制是如何的实现的。 一、计算机组成原理中的DMA 以往的I/O设备和主存交换信息都要经过CPU的操作。 “图1”中的“接口”既包括实现某一功能的硬件电路，也包括相应的控制软件，如 “DMA接口” 就是一些实现DMA机制的硬件电路和相应的控制软件。 “DMA接口”有时也叫做“DMA控制器”（DMAC）。 图1 上周分享“图1”时，刘老师说在DMA方式下， DMA控制器（即DMA接口）也是需要和CPU交流的，但是图中没有显示DMA控制器与CPU交流信息。 总之，在同样的时间内，DMA方式下CPU执行现行程序的时间最长，即CPU的效率最高。 二、Linux网络子系统中DMA机制的实现 1. /include/linux/dma-mapping.h /* * Set both the DMA mask and the coherent DMA mask to the same thing
惠伟：IOMMU(三)-初始化zhuanlan.zhihu.com DMA remapping就是在DMA的过程中IOMMU进行了一次转换，MMU把CPU的虚拟地址(va)转换成物理地址(pa)，IOMMU 的作用就是把DMA的虚拟地址(iova)转换成物理地址(pa)，MMU转换时用到了pagetable，IOMMU转换也要用到io pagetable，两者都是软件负责创建pagetable，硬件负责转换 IOMMU的作用就是限制DMA可操作的物理内存范围，当一个PCI设备passthrough给虚拟机后，PCI设备DMA的目的地址是虚拟机指定的，必须要有IOMMU限制这个PCI设备只能操作虚拟机用到的物理内存 DMA类型 Requests without address-space-identifier DMA中只带了source-id，也就是PCI设备的bus/dev/funtion。 passthrough translation 跳过转换，DMA的iova就是pa。 IOMMU工作模式 intel vt-d iommu可以工作于legacy和scale模式。
如SDRAM， QSPI，SPI等，H743里面DMA比较多，也较复杂，有DMA2D，MDMA, BDMA，DMA1,DMA2等等，使用时候注意区分。 MDMA 先来看看MDMA的框图概览 ? DMA H743有两个DMA，分别为DMA1和DMA2， ? ? ? 像ADC，UART，SPI，SD卡等外设都支持DMA传输和操作，都有相应例程，比如我在SPI和另一个芯片通信就使用DMA2来传输。 ? ? DMA的知识和篇章在参考手册中有很多介绍需要详细阅读和参考，结合例程。 DMA2D DMA2D是专门用于图像处理加速的DMA，我们在做屏的驱动时候可以充分考虑使用。 ? 手册中有几十页都是来讲DMA2D的，这个功能还是很好的，如果你使用H743做屏幕类相关产品，这个要用起来。例如我在移植emWIN作为图形界面时候驱动就使用了DMA2D. ? ?
Programming工作模式： 1.首先验证CDMASR.IDLE=1（开始写） 2.如果传输完成，则产生CDMACR.IOC_IrqEn中断请求，否则产生错...
综上，在ZYNQ中DMA和AXI是不可分割的两者，所以介绍DMA也是必须的。 使用DMA时，CPU向DMA控制器发送一个存储器传输请求，这样当DMA控制器在传输的时候，CPU执行其他的操作，传输完成时DMA以中断的方式通知CPU。 DMA传输过程的示意图为： ? 图4‑35 DMA传输过程的示意图 DMA的传输过程为： 1、为了配置用DMA传输数据到存储器，处理器（Cortex-A9）发出一条指令。 而DMA就不同了，一般系统中的DMA都有突发（Burst）传输的能力，在这种模式下，DMA能一次传输几个甚至几十个字节的数据，所以使用DMA能使设备的吞吐能力大为增强。 DMAC为DMA控制器 DMA传送虽然脱离CPU的控制，但并不是说DMA传送不需要进行控制和管理。通常是采用DMA控制器来取代CPU，负责DMA传送的全过程控制。
(); //配置DMA中断 /*设置DMA源：内存地址&串口数据寄存器地址*/ DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr */ DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; /*外设数据单位*/ DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize ; /*DMA模式：一次传输，循环*/ DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal ; /* DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable; /*配置DMA1的4通道*/ DMA_Init(DMA1_Channel4 , &DMA_InitStructure); DMA_Cmd (DMA1_Channel4,ENABLE); //使能DMA
根据上面的描述我们可以得出这样的结论：Linux可以使用动态DMA 映射（dynamic DMA mapping）的方法，当然，这需要一些来自驱动的协助。 驱动想要使用DMA mapping framework的API，需要首先包含相关头文件： #include <linux/dma-mapping.h> 这个头文件中定义了dma_addr_t这种数据类型 2、流式DMA映射（streaming DMA mapping） 流式DMA映射是一次性的，一般是需要进行DMA传输的时候才进行mapping，一旦DMA传输完成，就立刻ummap（除非你使用dma_sync dma pool就是通过dma_alloc_coherent接口获取大块一致性的DMA内存，然后驱动可以调用dma_pool_alloc从那个大块DMA内存中分一个小块的dma buffer供自己使用。 十一、平台移植需要注意的问题 如果你仅仅是驱动工程师，并不负责将linux迁移到某个cpu arch上去，那么后面的内容其实你可以忽略掉了。
DMA remapping就是在DMA的过程中IOMMU进行了一次转换，MMU把CPU的虚拟地址(va)转换成物理地址(pa)，IOMMU的作用就是把DMA的虚拟地址(iova)转换成物理地址(pa)， IOMMU的作用就是限制DMA可操作的物理内存范围，当一个PCI设备passthrough给虚拟机后，PCI设备DMA的目的地址是虚拟机指定的，必须要有IOMMU限制这个PCI设备只能操作虚拟机用到的物理内存 DMA类型 Requests without address-space-identifier DMA中只带了source-id，也就是PCI设备的bus/dev/funtion。 Requests with address-space-identifier DMA中除了source-id还有PASID，而这个PASID来自于PCIE config space中的PASID Capability passthrough translation 跳过转换，DMA的iova就是pa。 IOMMU工作模式 intel vt-d iommu可以工作于legacy和scale模式。
DMA 参与下的数据四次拷贝 DMA 技术很容易理解，本质上，DMA 技术就是我们在主板上放一块独立的芯片。 这意味着此优化取决于 Linux 系统的物理网卡是否支持（Linux 在内核 2.4 版本里引入了 DMA 的 scatter/gather -- 分散/收集功能，只要确保 Linux 版本高于 2.4 另一方面，目前 Linux 上的异步 IO 库，其依赖于文件使用 O_DIRECT 模式打开，它们通常一起配合使用。 如何使用 Direct I/O？ Linux 的零拷贝技术有多种实现策略，但根据策略可以分为如下几种类型： 减少甚至避免用户空间和内核空间之间的数据拷贝：在一些场景下，用户进程在数据传输过程中并不需要对数据进行访问和处理，那么数据在 Linux 这一类实现一般是是通过增加新的系统调用来完成的，比如 Linux 中的 mmap()，sendfile() 以及 splice() 等。
一致性DMA映射 dma_addr_t dma_handle; cpu_addr = dma_alloc_coherent(dev, size, &dma_handle, gfp); 这个函数返回两个值 __dma_alloc static void *__dma_alloc(struct device *dev, size_t size, dma_addr_t *dma_handle, gfp_t static void *__dma_alloc_coherent(struct device *dev, size_t size, dma_addr_t *dma_handle, gfp_t 比如DMA传输完成之后，CPU去把这个DMA buffer的数据取过来，这时候cache关闭的，CPU去读写就变得很慢。 这里介绍个即可以保证DMA传输的一致性，又能提高性能的方法：流式DMA映射。 dma_map_single流程如下：dma_map_single dma_map_single_attrs ops->map_page 没有iommu的话会走__swiotlb_map_page。
STM32F4 最多有 2 个 DMA 控制器（DMA1 和 DMA2），共 16 个数据流（每个控制器 8 个），每一个 DMA 控制器都用于管理一个或多个外设的存储器访问请求。 双缓冲区模式 我们可以理解为，两个数据流同时操作，比如DMA１在传输的时候，去填充DMA２的数据，等DMA１完成后，DMA２就接上DMA１的数据流继续发送。 void DMA_Init(DMA_Stream_TypeDef* DMAy_Streamx, DMA_InitTypeDef* DMA_InitStruct); ３、使能串口 1 的 DMA 发送 ;//外设非增量模式 DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Low; //低优先级 DMA_Init(DMA_Streamx, &DMA_InitStructure );//初始化DMA Stream } //开启一次DMA传输 //DMA_Streamx:DMA数据流,DMA1_Stream0~7/DMA2_Stream0~7 //ndtr:数据传输量
扫码关注腾讯云开发者
领取腾讯云代金券
云服务器
云数据库 SQL Server
网站备案
文件存储
SSL 证书
