每望一眼秋水微澜 便恨不得 泪水盈盈 死怎能不 从容不迫 爱又怎能 无动于衷
只要彼此爱过一次 就是无憾的人生
也许 也许,永远没有那一天 前程如朝霞般绚烂 也许,永远没有那一天
成功如灯火般辉煌 也许,只能是这样 攀援却达不到峰顶 也许,只能是这样 奔流却掀不起波浪
也许,我们能给予你的 只有一颗 饱经沧桑的心 和满脸风霜
也许有些事情早已经写好,也许一颗心早已经注定,只是在骗自己,她还在爱着你~
DMA概述
DMA是一种无需CPU的参加就可以让外设与系统内存之间进行双向数据传输的硬件机制。它可以使系统CPU从实际的I/O数据传输过程中摆脱出来,大大提高系统的吞吐率,并且在传输期间,CPU还可以并发执行其他任务。
DMA与cache的一致性
cache用作CPU针对内存的缓存,避免CPU每一次都要与相对来说慢点的内存交互数据,从而来提高数据的访问速率,而DMA可以用作内存与外设之间传输数据的方式,数据不需要经过CPU周转。
“假设设备驱动程序把一些数据填充到内存缓冲区中,然后立刻命令硬件设备利用DMA传送方式读取该数据。如果DMA访问这些物理RAM内存单元,而相应的硬件高速缓存行的内容还没有写入RAM中,那么硬件设备所读取的至就是内存缓冲区中的旧值。”
alloc_pages(gfp_mask,order) 返回第一个所分配页框描述符的地址,或者如果分配失败则返回NULL。 __get_free_pages(gfp_mask,order) 类似于alloc_pages(),但它返回第一个所分配页的线性地址。如果需要获得线性地址对应的页框号,那么需要调用virt_to_page(addr)宏产生线性地址。
释放函数:
__free_pages(page,order) 这里主要强调page是要释放缓冲区的线性首地址所在的页框号 free_pages(page,order) 这个函数类似于__free_pages(page,order),但是它接收的参数为要释放的第一个页框的线性地址addr
DMA驱动主要数据结构:
1)DMA单个内核缓冲区数据结构:
typedef struct dma_buf_s { int size; /* buffer size:缓冲大小 */ dma_addr_t dma_start; /* starting DMA address :缓冲区起始物理地址*/ int ref; /* number of DMA references 缓冲区起始虚拟地址*/ void *id; /* to identify buffer from outside 标记 */ int write; /* 1: buf to write , 0: buf to read DMA读还是写*/ struct dma_buf_s *next; /* next buf to process 指向下一个缓冲区结构*/ } dma_buf_t;
2)DMA寄存器数据结构:
/* DMA control register structure */ typedef struct { volatile u_long DISRC;/源地址寄存器 volatile u_long DISRCC;//源控制寄存器 volatile u_long DIDST;//目的寄存器 volatile u_long DIDSTC;//目的控制寄存器 volatile u_long DCON;//DMA控制寄存器 volatile u_long DSTAT;//状态寄存器 volatile u_long DCSRC;//当前源 volatile u_long DCDST;//当前目的 volatile u_long DMASKTRIG;//触发掩码寄存器 } dma_regs_t;
3)DMA设备数据结构
/* DMA device structre */ typedef struct { dma_callback_t callback;//DMA操作完成后的回调函数,在中断处理例程中调用 u_long dst;//目的寄存器内容 u_long src;//源寄存器内容 u_long ctl;//此设备的控制寄存器内容 u_long dst_ctl;//目的控制寄存器内容 u_long src_ctl;//源控制寄存器内容 } dma_device_t;
4)DMA通道数据结构
/* DMA channel structure */ typedef struct { dmach_t channel;//通道号:可为0,1,2,3 unsigned int in_use; /* Device is allocated 设备是否已*/ const char *device_id; /* Device name 设备名*/ dma_buf_t *head; /* where to insert buffers 该DMA通道缓冲区链表头*/ dma_buf_t *tail; /* where to remove buffers该DMA通道缓冲区链表尾*/ dma_buf_t *curr; /* buffer currently DMA'ed该DMA通道缓冲区链表中的当前缓冲区*/ unsigned long queue_count; /* number of buffers in the queue 链表中缓冲区个数*/ int active; /* 1 if DMA is actually processing data 该通道是否已经在使用*/ dma_regs_t *regs; /* points to appropriate DMA registers 该通道使用的DMA控制寄存器*/ int irq; /* IRQ used by the channel //通道申请的中断号*/ dma_device_t write; /* to write //执行读操作的DMA设备*/ dma_device_t read; /* to read 执行写操作的DMA设备*/ } s3c2410_dma_t;
DMA驱动主要函数功能分析:
写一个DMA驱动的主要工作包括:DMA通道申请、DMA中断申请、控制寄存器设置、挂入DMA等待队列、清除DMA中断、释放DMA通道.
int s3c2410_request_dma(const char *device_id, dmach_t channel, dma_callback_t write_cb, dma_callback_t read_cb) (s3c2410_dma_queue_buffer);
函数描述:申请某通道的DMA资源,填充s3c2410_dma_t 数据结构的内容,申请DMA中断。
输入参数:device_id DMA 设备名;channel 通道号;
write_cb DMA写操作完成的回调函数;read_cb DMA读操作完成的回调函数
输出参数:若channel通道已使用,出错返回;否则,返回0
int s3c2410_dma_queue_buffer(dmach_t channel, void *buf_id, dma_addr_t data, int size, int write) (s3c2410_dma_stop);
函数描述:这是DMA操作最关键的函数,它完成了一系列动作:分配并初始化一个DMA内核缓冲区控制结构,并将它插入DMA等待队列,设置DMA控制寄存器内容,等待DMA操作触发
输入参数: channel 通道号;buf_id,缓冲区标识
dma_addr_t data DMA数据缓冲区起始物理地址;size DMA数据缓冲区大小;write 是写还是读操作
输出参数:操作成功,返回0;否则,返回错误号
int s3c2410_dma_stop(dmach_t channel)
函数描述:停止DMA操作。
int s3c2410_dma_flush_all(dmach_t channel)
函数描述:释放DMA通道所申请的所有内存资源
void s3c2410_free_dma(dmach_t channel)
函数描述:释放DMA通道
因为各函数功能强大,一个完整的DMA驱动程序中一般只需调用以上3个函数即可。可在驱动初始化中调用s3c2410_request_dma,开始DMA传输前调用s3c2410_dma_queue_buffer,释放驱动模块时调用s3c2410_free_dma。
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作者: 李肖遥, 来源:面包板社区
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