linux DMA接口知识点详解

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。

CPU和DMA controller不需要考虑cache的影响。

这里的consistent实际上是coherent的概念，不能保证consistent，也就是说需要memory barrier来保证memory order。

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

1. // 用于一致性内存映射的映射范围
2. static inline int dma_set_coherent_mask(struct device *dev, u64 mask)
3. // 用于流式内存映射的映射范围
4. static inline int dma_set_mask(struct device *dev, u64 mask);

3.DMA映射接口

3.1一致性DMA接口

分配较大DMA buffer

1. // dev DMA控制器设备
2. // size 要分配的DMA buffer大小
3. // dma_handle 返回DMA buf的物理地址
4. // flag 分配标志
5. // 返回值 DMA buffer的虚拟地址
6. void *dma_alloc_coherent(struct device *dev, size_t size, dma_addr_t *dma_handle, gfp_t flag)
8. // dev DMA控制器设备
9. // size 释放的DMA buffer大小
10. // cpu_addr DMA buf的虚拟地址
11. // dma_handle DMA buf的物理地址
12. void dma_free_coherent(struct device *dev, size_t size,
13. void *cpu_addr, dma_addr_t dma_handle)

分配较小DMA buffer，从dma poll中申请。

1. /**
2. * dma_pool_alloc - 从dma poll获得一块一致性内存
3. * @pool: 产生内存块的dma pool
4. * @mem_flags: GFP_* bitmask
5. * @handle: 返回内存块的dma地址
6. */
7. void *dma_pool_alloc(struct dma_pool *pool, gfp_t mem_flags,
8. dma_addr_t *handle)
10. /**
11. * dma_pool_free - 将内存释放回dma pool
12. * @pool:产生内存块的dma pool
13. * @vaddr: 内存块的虚拟地址
14. * @dma: 内存块的物理地址
15. */
16. void dma_pool_free(struct dma_pool *pool, void *vaddr, dma_addr_t dma)

3.2 流式DMA接口

1. // dev 需要映射内存的设备
2. // ptr 映射的buffer虚拟地址
3. // size 映射的大小
4. // dir 传输方向
5. // attr 属性
6. // 返回值 dma物理地址
7. dma_addr_t dma_map_single_attrs(struct device *dev, void *ptr,
8. size_t size,
9. enum dma_data_direction dir,
10. unsigned long attrs)
11. // dev 需要映射内存的设备
12. // addr dma区域的物理地址
13. // size 映射的大小
14. // dir 传输方向
15. // attr 属性
16. void dma_unmap_single_attrs(struct device *dev, dma_addr_t addr,
17. size_t size,
18. enum dma_data_direction dir,
19. unsigned long attrs)

page映射

1. dma_addr_t dma_map_page(struct device *dev, struct page *page,
2. size_t offset, size_t size,
3. enum dma_data_direction dir)
5. void dma_unmap_page(struct device *dev, dma_addr_t addr,
6. size_t size, enum dma_data_direction dir)

返回dma映射错误

1. // 返回dma映射错误
2. int dma_mapping_error(struct device *dev, dma_addr_t dma_addr)

映射scatterlist(离散列表)

1. int dma_map_sg_attrs(struct device *dev, struct scatterlist *sg,
2. int nents, enum dma_data_direction dir,
3. unsigned long attrs)
5. void dma_unmap_sg_attrs(struct device *dev, struct scatterlist *sg,
6. int nents, enum dma_data_direction dir,
7. unsigned long attrs)
9. // 返回map后的dma地址和长度
10. sg_dma_address(struct scatterlist *sg)
11. sg_dma_len(struct scatterlist *sg)

sync操作

1. void dma_sync_single_for_cpu(struct device *dev, dma_addr_t addr,
2. size_t size,
3. enum dma_data_direction dir)
5. void dma_sync_single_for_device(struct device *dev,
6. dma_addr_t addr, size_t size,
7. enum dma_data_direction dir)
9. void
10. dma_sync_sg_for_cpu(struct device *dev, struct scatterlist *sg,
11. int nelems, enum dma_data_direction dir)
13. void
14. dma_sync_sg_for_device(struct device *dev, struct scatterlist *sg,
15. int nelems, enum dma_data_direction dir)

以上就是本次介绍的全部相关知识点，如果大家有任何补充可以联系我们小编。

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