linux dma 驱动详解

Linux中的DMA（Direct Memory Access，直接内存访问）是一种允许外设直接与系统内存进行数据交换的技术，它允许数据从一个设备传输到另一个设备，而无需中央处理器的干预。这种机制可以显著提高数据传输效率，减轻CPU的负担，并提高系统的整体性能。以下是关于Linux下DMA驱动的详解：

基础概念

• DMA控制器：负责在外设和内存之间管理数据传输的硬件部件。
• DMA映射：为DMA操作分配内存地址的过程。
• DMA通道：在DMA子系统中，为设备与内存之间传输数据提供的通道。

相关优势

• 提高数据传输效率：减少CPU在数据传输过程中的干预，提高传输速度。
• 减轻CPU负担：让CPU能够专注于执行其他任务，提高系统响应性。

类型

• 一致性DMA（Coherent DMA）：访问内存地址时不过cache，适用于cache-coherent设备。
• 流式DMA（Streaming DMA）：访问内存地址时经过cache，适用于non-coherence设备。
• Block DMA：一次访问操作需要连续内存地址空间。
• Scatter-Gather DMA：一次访问操作可以访问多个离散的、不连续的内存地址空间。

应用场景

• 硬盘和存储设备：提高数据读写的效率。
• 音频和视频设备：实时处理音视频数据。
• 网络适配器：快速传输网络数据包。
• 图形卡（GPU）：加速图形渲染和图像处理