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。...dma_map_single/dma_unmap_single的使用 设备驱动里一般调用dma_map_single()/dma_unmap_single()处理cache。...iommu和Xen虚拟机都需要提供dma_map_ops，于是使用其中的map、unmap函数。...以前也处理一个问题，arm的预测执行会导致软件完全没有使用的ddr被读取，必须在mmu table里设置对应地址的表项完全无效，才能杜绝这种情况。也许Linux之前遇到一些问题，才改成这样的操作。
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。
在DMA传送过程中，DMA控制器将接管CPU的地址总线、数据总线和控制总线，CPU的主存控制信号被禁止使用。而当DMA传送结束后，将恢复CPU的一切权利并开始执行其操作。...但当I/O设备和CPU同时访问主存时，可能发生冲突，为了有效地使用主存，DMA控制器与CPU通常外用以下三种方式使用主存： （1）停止CPU访问主存 这种方式是当外设需要传送组数据时，由DMA接口向CPU...发送一个信号，要求CPU放弃地址线、数据线和有关控制线的使用权，DMA接口获得总线控制权后，开始进行数据传送，在数据传送结束后，DMA接口通知CPU可以使用主存，并把总线控制权交还给CPU。...其中C1专供DMA访存，C2专供CPU访存。这种方式不需要总线使用权的申请、建立和归还过程，总线使用权是通过C1和C2分时控制的。...（3）后处理 DMA控制器向CPU发送中断请求，CPU执行中断服务程序做DMA结束处理，包括检验送入主存的数据是否正确，测试传送过程中是否出错（错误则转入诊断程序）和决定是否继续使用DMA传送其他数据块等
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...,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...linux/kernel.h> #include linux/fs.h> #include linux/init.h> #include linux/delay.h> #include linux.../dma_test NORMAL & ,使用CPU正常拷贝,可以发现占用了大部分资源,输入 ls 无反应: ? 输入..../dma_test DMA & ,使用DMA拷贝,输入 ls 立马有反应,从而释放了CPU的压力: ?
直接内存访问（Direct Memory Access，DMA）：在计算机体系结构中，DMA 是一种数据传输方式，允许外部设备直接访问计算机的内存，而无需通过中央处理单元（CPU）的干预。...那么，DMA究竟有多快呢？ 实践出真知 恰好，最近有个多通道数据采集的项目，受限于通道数多、分辨率高，而系统带宽有限，为了尽可能充分利用有限带宽，就得想办法优化时序，把时间都留给数据采集和传输。...优化方向就是DMA。 硬件链路是ADC通过SPI接口将数据发送给STM32单片机，单片机再将数据发送到上位机。 咱们的目标就是优化SPI这边，先看普通采集模式。...再看下，开启DMA之后的效果。SPI可以连续工作，时钟速率稳定在20MHz，高效工作。 这就是DMA的强大之处！ 问题来了，为什么上图中的波形，有这么大的震荡呢？
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？...绝大多数的SoC目前都支持和使用CMA技术，并且多数情况下，DMA coherent APIs以CMA区域为申请的后端，这个时候，dma alloc coherent本质上用__alloc_from_contiguous
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。
最近一直在使用H743这颗料，主频跑400M，很多外设在使用时都开了DMA，性能杠杠的，推荐大家多使用。...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 ?...更多关于MDMA的说明可以参考手册使用，结合官方例程。 DMA H743有两个DMA，分别为DMA1和DMA2， ? ? ?...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. ? ?
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。...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....；如果是32位DMA地址，则使用32位硬件；若不是64位也不是32位，则报错“没有可用的DMA配置，中止程序”。.../include/linux/dma-mapping.h /* * Set both the DMA mask and the coherent DMA mask to the same thing...()的作用是申请一块DMA可使用的内存，它的返回值是这块内存的虚拟地址，赋值给rxdr->desc。
DMA控制器的DMA总线与总线矩阵协调，使用AHB把外设ADC采集的数据经由DMA通道存放到SRAM中，这个数据的传输过程中，完全不需要内核的参与，也就是不需要CPU的参与。...DMA_SxCR 寄存器控制数据流到底使用哪一个通道，每个数据流有 8 个通道可 供选择，每次只能选择其中一个通道进行 DMA 传输。...存储器到存储器模式不能与循环模式同时使用。 这里要注意仅 DMA2 的外设接口可以访问存储器，所以仅 DMA2 控制器支持存储器到存储器的传输，DMA1 不支持。...也就是说，DMA的使用不会影响CPU的运行速度。 但是要注意：DMA 控制器和Cortex-M3核共享系统数据总线执行直接存储器数据传输。...比如我们使用 SendBuf[5200]数组来做存储器，那么我们在 DMA_CMARx 中写入&SendBuff 就可以了。
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...
DMA 技术： DMA 技术，也就是直接内存访问（Direct Memory Access） 技术。...DMA 技术：在进行 I/O 设备和内存的数据传输的时候，数据搬运的工作全部交给 DMA 控制器， 而 CPU 不再参与任何与数据搬运相关的事情，这样 CPU 就可以去处理别的事务。...执行其他任务； 3、DMA 进一步将 I/O 请求发送给磁盘； 4、磁盘收到 DMA 的 I/O 请求，把数据从磁盘读取到磁盘控制器的缓冲区中，当磁盘控制器的缓冲区被读满后， 向 DMA 发起中断信号...，告知自己缓冲区已满； 5、DMA 收到磁盘的信号，将磁盘控制器缓冲区中的数据拷贝到内核缓冲区中，此时不占用 CPU，CPU 可以执行其他任务； 6、当 DMA 读取了足够多的数据，就会发送中断信号给...CPU； 7、CPU 收到 DMA 的信号，知道数据已经准备好，于是将数据从内核拷贝到用户空间，系统调用返回；
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： ?...然而，使用DMA的好处就是它不需要CPU的干预而直接服务外设，这样CPU就可以去处理别的事务，从而提高系统的效率，对于慢速设备，其作用只是降低CPU的使用率，但对于高速设备，它不只是降低CPU的使用率，...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。...鉴于上面的优势，系统中使用DMA是必要的，能够提高数据吞吐量，减轻了ＣＰＵ的负担，使得整个系统的性能得到提高。 说了这么多优点，那么DMA缺点是什么呢？...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
例如：即便是一个系统支持64位地址内存和64 位地址的PCI bar，但是DMA可以不使用全部的64 bit地址，通过IOMMU的映射，PCI设备上的DMA可以只使用32位DMA地址。...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...使用vmalloc() 分配的DMA buffer可以直接使用吗？最好不要这样，虽然强行使用也没有问题，但是终究是比较麻烦。...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 技术回顾：DMA 负责内存与其他组件之间的数据拷贝，CPU 仅需负责管理，而无需负责全程的数据拷贝； 使用 page cache 的 zero copy： sendfile：一次代替 read/...sendfile 主要使用到了两个技术： DMA 技术； 传递文件描述符代替数据拷贝。 下面依次讲解这两个技术的作用。...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...Direct I/O 的优缺点： 优点： Linux 中的直接 I/O 技术省略掉缓存 I/O 技术中操作系统内核缓冲区的使用，数据直接在应用程序地址空间和磁盘之间进行传输，从而使得自缓存应用程序可以省略掉复杂的系统级别的缓存结构...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？
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 是一种硬件机制，它允许外围组件将其 I/O 数据直接传输到主内存或从主内存传输数据，而无需系统处理器参与传输。使用这种机制可以极大地增加进出设备的吞吐量，因为大量的计算开销被消除了。...第二种情况发生在异步使用 DMA 时。例如，即使没有人在读取数据，数据采集设备也会继续推送数据，就会发生这种情况。...虽然可以使用轮询驱动程序实现 DMA，但这没有意义，因为轮询驱动程序会浪费 DMA 提供的性能优势，而不是更简单的处理器驱动 I/O。 这里介绍的另一个相关项目是 DMA 缓冲区。...请注意，许多驱动程序在初始化时分配它们的缓冲区并使用它们直到关闭 - 因此，前面列表中的分配一词意味着“获取先前分配的缓冲区”。.../content/queueing-linux-network-stack
为了使 Linux 能够使用动态 DMA 映射，它需要驱动程序的一些帮助，即它必须考虑到 DMA 地址应该仅在实际使用时进行映射，并在 DMA 传输后取消映射。...您应该使用 DMA API 而不是特定于总线的 DMA API，即使用 dma_map*() 接口而不是 pci_map*() 接口。...首先，确保引入dma-mapping.h头文件 #include linux/dma-mapping.h> 在您的驱动程序中，以上头文件提供了 dma_addr_t 的定义。...我们单独对待 ADDR 和 LEN，因为实现可能只需要地址即可执行取消映射操作 平台问题 如果您只是为 Linux 编写驱动程序并且不维护内核的体系结构端口，您可以安全地跳到“结束” 1）构造聚散列表(...特别感谢以下人员的贡献（排名不分先后） Russell King linux.org.uk> Leo Dagum Ralf
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...另外这个函数会调用alloc_page()来分配物理页面，所以不要在中断上下文中使用该API 其实现流程如下：dma_alloc_coherent dma_alloc_attrs ops->alloc...__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。
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