3 Linux x86 PCIe调试 3.1 PCIe设备分类 – RC，BDF为00:00.0 – bridge就像hub，一般是个多功能的设备，传递数据需要仲裁，比较慢 – switch就像交换机...pcibios_init x86 BIOS专门提供了针对PCI总线的操作，这些操作里就包括了总线枚举的整个过程，Linux kernel中的宏CONFIG_PCI_BIOS。...在系统加电以后自检时，就会完成对PCI总线的枚举，之后Linux对PCI配置空间的访问都是通过BIOS调用的形式进行，提供有这些功能和服务的BIOS就称之为PCI BIOS 。...需要注意的是Linux x86_64是不采用PCI BIOS访问PCI配置空间的，而是内核实现了直接访问PCI配置空间的函数（CONFIG_PCI_DIRECT）。...所以Linux x86驱动程序中pci_read_config_byte()最终调用的是pci_bios_read_config_byte()。
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
长期从事Linux内核驱动开发、Linux内核开发和Linux系统虚拟化（QEMU/KVM），喜欢分析Linux内核子系统基本原理并撰写技术博客，长期关注kernel、QEMU的开源项目，经常参加相关开源社区活动...2.2 软件支持 Linux系统下，基于SR-IOV有三种应用场景：HostOS使用PF、HOstOS使用VF、将VF直通到VM（虚拟机），见图2.2.1： 图2.2.1 Linux系统中PCI驱动框架...PCI设备直通时，GuestOS中的设备驱动操作虚拟PCI设备的DMA时，QEMU会将上述操作通过VFIO接口下发给物理PCI设备的DMA，物理设备DMA收到GuestOS中的物理地址GPA，通过IOMMU...的映射，找到Host主机物理内存的物理地址HPA，达到物理PCI设备直接访问GuestOS中的GPA，从而达到数据数据面加速。...当GuestOS中直通设备的驱动分配内存并配置DMA时，QEMU通过VFIO接口将GPA下发到PCI Device的DMA，DMA读取数据时经由IOMMU映射，找到相应的HPA。 图3.2.1.1
PCI总线常见于x86体系，本文默认面向的体系为x86，注意x86架构下IO与内存是独立编址的。 附： 本文默认读者熟悉Linux设备驱动模型，不熟悉的可以先阅读这两篇blog。...Linux驱动之I2C子系统剖析 Linux驱动之SPI子系统剖析 PCI寻址 PCI系统总体布局组织为树状，从CPU连接的Host Bridge引出PCI主桥，主桥连接的是PCI总线0，可以直接连接PCI...设备，或者再挂上PCI桥引出下一级PCI总线。...Linux内核启动时会从PCI设备的配置寄存器里读取内存/IO起始地址以及irq，并把这些信息赋值给struct pci_dev的相应成员来生成软件描述的PCI设备。...当linux系统启动时，会探测系统中的所有PCI设备，并为探测到的每个PCI设备做如下操作： 1.分配一个struct pci_dev结构体，用来表示相应的PCI设备 2.为这个结构体填充设备vendor
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_clean_area __dma_inv_area 完成invalidate操作，丢弃cache数据。...__dma_clean_area 完成clean操作，把接收数据更新到DDR。...，把数据从cache更新到DDR。
https://blog.csdn.net/xuzhina/article/details/43969499 有的时候，开发时需要用到设备的pci ID，如用dpdk来绑定某个网卡，需要用网卡的...pci ID。...下面有一些方法是可以获取pci ID的。 1.使用lspci命令。...可以看到以太网卡的PCI ID是02:01.0 但有时候在一些嵌入式的系统里，lspci命令并不是由pciutils提供，而是由其它软件包提供，或者是修改过，输出结果可能如下： ?...Intel(R) PRO/1000 Network Connection 也可以看到以太网卡的PCI ID是02:01.0 这种方法无论是在通用的发行版或是定制的嵌入式系统，都适用。
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....DMA机制在TCP/IP协议模型中的位置 网卡明显是一个数据流量特别大的地方，所以特别需要DMA方式和主存交换数据。...下一节在数据链路层上分析具体分析网卡是如何处理数据包的。 ? 2. 数据链路层上网卡对数据包的处理 DMA 环形缓冲区建立在与处理器共享的内存中。.../include/linux/dma-mapping.h /* * Set both the DMA mask and the coherent DMA mask to the same thing
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。...对于第一种情况，所涉及的步骤可以概括如下： 当进程调用read时，驱动程序方法会分配一个 DMA 缓冲区并指示硬件传输其数据。进程进入休眠状态。 硬件将数据写入 DMA 缓冲区并在完成时引发中断。...中断处理程序获取输入数据、确认中断并唤醒进程，该进程现在能够读取数据。 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。...然后驱动程序将网络数据包传递给内核的其余部分，并在环中放置一个新的 DMA 缓冲区。 所有这些情况下的处理步骤都强调有效的 DMA 处理依赖于中断报告。.../content/queueing-linux-network-stack
Linux内核驱动 X86 PCIe Host侧的Linux内核驱动： https://github.com/Xilinx/dma_ip_drivers/QDMA/linux-kernel 简单来说，使用命令...https://github.com/Xilinx/dma_ip_drivers/tree/master/QDMA/linux-kernel/docs 2.2.3....https://xilinx.github.io/dma_ip_drivers/2020.1/linux-kernel/html/index.html 2. 测试流程 2.1....测试工具dma-to-device dma-to-device可以用于发起X86 Host到PCIe Card数据传输测试的工具，下面是它的帮助信息。...测试工具dma-from-device dma-from-device可以用于发起X86 Host到PCIe Card数据传输测试的工具，下面是它的帮助信息。
DMA(Direct Memory Access) 即直接存储器访问， DMA 传输方式无需 CPU 直接控制传输，通过硬件为 RAM 、I/O 设备开辟一条直接传送数据的通路，能使 CPU 的效率大为提高...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...有两种工作模式(通过DCONn寄存器的[28]来设置) 查询模式: 当DMA请求XnXDREQ为低电平时,则DMA会一直传输数据,直到DMA请求拉高,才停止 握手模式: 当DMA请求XnXDREQ有下降沿触发时...,则DMA会传输一次数据 ?... #include #include #include #include <linux
virtio内容众多，代码分布于qemu,linux,dpdk等中，而且分为frontend和backend，可以运行于userspace也可以运行于kernelspace，极其难以理解，不看代码只看原理性文档往往流于表面...以qemu和linux中的virtio-net举例分析代码，这儿只分析qemu部分virtio代码，在qemu中创建一个virtio-net设备，tap作为backend，有2个queue，那么qemu...=1450,mq=on,vectors=5,netdev=hostnet0,id=net0,mac=fa:16:3e:d8:fe:81,bus=pci.0,addr=0x3 我们先看数据结构NetClientState...//初始化virtio-pci设备 | └─vdev->dma_as = &address_space_memory;//分配dma_as └─memory_listener_register...和原来一样没有什么变化 qemu做virtio写元数据时如何和guest保证cache coherence？ 一个host cpu写，另一个guest host已经读到cache中，怎么搞？
2.1 微型计算机的组成原理 当中CPU通过地址线，数据线，和控制信号线组成的内部总线与系统其它部分进行数据通信。地址线用于提供内存或者I／O设备的地址，即指明须要读写的数据的详细位置。...我的Ubuntu里面查看/proc/ioports 能够看到各个控制器设备或设置能够使用的地址范围： 0000-0cf7 : PCI Bus 0000:00 0000-001f : dma1 0020...linux 大多数都是採用这样的方式进行接口訪问。 直接存储器訪问，(Direct memory access)，该方式用于IO设备与系统直接进行批量的传输数据，整个操作过程不须要CPU的插手。...2.4 控制器和控制卡 2.4.1 中断控制器 2.4.2 DMA控制器 DMA控制器主要是通过外部设备直接与内存数据传输来增强系统的性能。...DMA数据传输能够不受CPU控制，所以CPU能够做其它事情。
DMA 通道的 DMA 缓存的大小，单位为数据单位。...; //*外设数据单位数据宽度为 16 位 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord...; //*内存数据单位数据宽度为 16 位 DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord...; //*外设数据单位数据宽度为 16 位 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte...; //*内存数据单位数据宽度为 16 位 DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;
作者介绍： Jack,目前就职于通信行业某上市公司，主要从事Linux相关系统软件开发工作，负责基带芯片Soc芯片建模仿真以及虚拟化系统软件开发，基带芯片soc芯片BringUp及驱动开发，喜欢阅读内核源代码...IOMMU是一个硬件单元，它可以把设备的IO地址映射成虚拟地址，为设备提供页表映射，设备通过IOMMU将数据直接DMA写到用户空间。...如果多个设备在硬件是互联的，需要相互访问数据，那么这些设备需要放到一个IOMMU group 中隔离起来。 Group 是IOMMU 能进行DMA隔离的最小单元。...保存私有数据，这里是vfio_pci_device结构体。...作为vfio_device一个私有数据保存下来。
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。...PCI设备会有BAR（base address register），表示自己在PCI总线上的地址，CPU并不能通过总线地址A（位于BAR范围内）直接访问总线上的PCI设备，PCI host bridge...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 这个头文件中定义了dma_addr_t这种数据类型...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。
Controller（以太网控制器） Ethernet Controller（以太网控制器）是网卡的核心部件，相当于计算机的主机（CPU + Memory），提供了主要的控制面功能，并通过 Driver（驱动程序）与 Linux...PCI-E 的最终目的是为了替代并统一 PCI、磁盘、网卡、显卡等外设的接口，解决计算机内部数据传输的瓶颈问题。...比起 PCI 以及更早期的计算机总线的共享并行架构而言，每个 PCI-E 设备都有自己的专用连接，不需要向整个总线请求带宽，而且可以把数据传输率提高到一个很高的频率，达到 PCI 所不能提供的高带宽。...添加 DMA Engine 功能 添加 DMA Controller 和 DMA Interface，将 NIC Memory 直接映射到 Main Memory ZONE_DMA。...DPU 的抽象架构 控制平面 由通用处理器（x86 / ARM / MIPS）和片上内存实现，可运行 NIC OS（Linux），主要负责以下工作： DPU 设备运行管理 安全管理：信任根、安全启动、
这VmWare的Linux里查看ioports的结果，不知道哪里有更完整的定义 -> sudo cat /proc/ioports 0000-0cf7 : PCI Bus 0000:00 0000-001f...: dma1 0020-0021 : PNP0001:00 0020-0021 : pic1 0040-0043 : timer0 0050-0053 : timer1 0060-0060 : keyboard...0061-0061 : PNP0800:00 0064-0064 : keyboard 0070-0071 : rtc0 0080-008f : dma page reg 00a0-00a1 : PNP0001...:00 00a0-00a1 : pic2 00c0-00df : dma2 00f0-00ff : fpu 0170-0177 : 0000:00:07.1 0170-0177 : ata_piix 01f0...9000-9fff : PCI Bus 0000:0c a000-afff : PCI Bus 0000:14 b000-bfff : PCI Bus 0000:1c c000-cfff : PCI
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。...首先，确保引入dma-mapping.h头文件 #include 在您的驱动程序中，以上头文件提供了 dma_addr_t 的定义。...关于 PCI 的特别说明：PCI-X 规范要求 PCI-X 设备支持所有事务的 64 位寻址 (DAC)。...例如，&pdev->dev 是指向 PCI 设备的设备结构的指针（pdev 是指向您设备的 PCI 设备结构的指针）。...，因为这种 PCI 设备在 PCI 前端的情况下可能有 ISA 芯片，因此保留了 ISA 的 16MB DMA 寻址限制。
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...DMA可以直接在内存和外设之间进行数据搬移，对于内存的存取来讲，它和CPU一样，是一个访问master，可以直接访问内存。...当然，如果是CPU写数据到内存，它也只是先写进cache（不一定进了内存），这个时候如果做一个内存到外设的DMA操作，外设可能就得到错误的内存里面的老数据。...), for example PCI PRI (Page Request Interface) or Arm SMMU stall....如果外设是个加速器，利用SVA，它可以访问到进程虚拟地址空间的数据进行运算，减少了很多不必要的互动，可以极大地提升系统性能。
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