開發板：A33，運行linux-3.4.39

主機：Ubuntu 14.04

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DMA是Direct Memory Access的縮寫，顧名思義，就是繞開CPU直接訪問memory的意思。在計算機中，相比CPU，memory和外設的速度是非常慢的，因而在memory和memory（或者memory和設備）之間搬運數據，非常浪費CPU的時間，造成CPU無法及時處理一些實時事件。因此，工程師們就設計出來一種專門用來搬運數據的器件----DMA控制器，協助CPU進行數據搬運。

DMA傳輸可以是內存到內存、內存到外設和外設到內存。這里的代碼通過dma驅動實現了內存到內存的數據傳輸。linux實現了DMA框架，叫做DMA Engine,內核驅動開發者必須按照固定的流程編碼才能正確的使用DMA。

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1. DMA用法包括以下的步驟：?

1）分配一個DMA通道；?

dma_request_channel()

2）設置controller特定的參數；?

none

3）獲取一個傳輸描述符；

device_prep_dma_memcpy()?

4）提交傳輸描述符；?

tx_submit();

5）dma_async_issue_pending()

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2. 測試：

1）交叉編譯成ko模塊，下載到A33開發板

2）加載模塊：insmod dma.ko

3）執行：cat /dev/dma_test

執行此操作會產生一次DMA請求，將src內存數據復制到dst內存區域，復制完后會調用回調函數，復制過程中不需要CPU的參與。

注：在Ubuntu下dma_request_channel()失敗，原因未知，所以轉到A33下測試。

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3. 其它

申請DMA緩沖區：

void *dma_alloc_coherent(struct device *dev, size_t size, dma_addr_t *dma_handle, int flag);

該函數實際獲得兩個地址，?

1、函數的返回值是一個 void *，代表緩沖區的內核虛擬地址?

2、相關的總線地址（物理地址），保存在dma_handle中

物理地址和虛擬地址存在映射關系。DMA傳輸使用物理地址，而CPU操作的是虛擬地址。

如在tx = dev->device_prep_dma_memcpy(chan, dma_dst, dma_src, 512, flags);使用了物理地址

在dma_callback_func()中使用了虛擬地址。

使用DMA傳輸數據必須要基于DMA緩沖區，不能使用其他的內存區域，如kmalloc開辟的內存。

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4. 源碼dma.c

/* Function description:When we call dmatest_read(),it will transmit src memory data to dst memory,then print dst memory data by dma_callback_func(void) function. */ #include<linux/module.h> #include<linux/init.h> #include<linux/fs.h> #include<linux/sched.h>#include<linux/device.h> #include<linux/string.h> #include<linux/errno.h>#include<linux/types.h> #include<linux/slab.h> #include<linux/dmaengine.h> #include<linux/dma-mapping.h>#include<asm/uaccess.h>#define DEVICE_NAME "dma_test"unsigned char dmatest_major; static struct class *dmatest_class;struct dma_chan *chan;//bus address dma_addr_t dma_src; dma_addr_t dma_dst; //virtual address char *src = NULL; char *dst = NULL ; struct dma_device *dev; struct dma_async_tx_descriptor *tx = NULL; enum dma_ctrl_flags flags; dma_cookie_t cookie;//When dma transfer finished,this function will be called. void dma_callback_func(void) {int i;printk("dma transfer ok.\n");for (i = 0; i < 512; ){printk("dst[%d]:%c ", i, dst[i]);i += 10;}printk("\n"); }int dmatest_open(struct inode *inode, struct file *filp) {return 0; }int dmatest_release(struct inode *inode, struct file *filp) {return 0; }static ssize_t dmatest_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos) {int ret = 0;//alloc a desc,and set dst_addr,src_addr,data_size.tx = dev->device_prep_dma_memcpy(chan, dma_dst, dma_src, 512, flags);if (!tx){printk("Failed to prepare DMA memcpy");}tx->callback = dma_callback_func;//set call back functiontx->callback_param = NULL;cookie = tx->tx_submit(tx); //submit the descif (dma_submit_error(cookie)){printk("Failed to do DMA tx_submit");}printk("begin dma transfer.\n"); dma_async_issue_pending(chan); //begin dma transferreturn ret; }static ssize_t dmatest_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos) {int ret = 0;return ret; }static const struct file_operations dmatest_fops = {.owner = THIS_MODULE,.read = dmatest_read,.write = dmatest_write,.open = dmatest_open,.release = dmatest_release, };int dmatest_init(void) {int i;dma_cap_mask_t mask;//the first parameter 0 means allocate major device number automaticallydmatest_major = register_chrdev(0, DEVICE_NAME, &dmatest_fops);if (dmatest_major < 0) return dmatest_major;//create a dmatest classdmatest_class = class_create(THIS_MODULE,DEVICE_NAME);if (IS_ERR(dmatest_class))return -1;//create a dmatest device from this classdevice_create(dmatest_class,NULL,MKDEV(dmatest_major,0),NULL,DEVICE_NAME);printk("device node create ok.\n");//alloc 512B src memory and dst memorysrc = dma_alloc_coherent(NULL, 512, &dma_src, GFP_KERNEL);printk("src = 0x%x, dma_src = 0x%x\n",src, dma_src);dst = dma_alloc_coherent(NULL, 512, &dma_dst, GFP_KERNEL);printk("dst = 0x%x, dma_dst = 0x%x\n",dst, dma_dst);for (i = 0; i < 512; i++){*(src + i) = 'a';}dma_cap_zero(mask);dma_cap_set(DMA_MEMCPY, mask); //direction:memory to memorychan = dma_request_channel(mask,NULL,NULL); //request a dma channelif(chan)printk("dma channel id = %d\n",chan->chan_id);else{printk("dma_request_channel faild.\n");return -1;}flags = DMA_CTRL_ACK | DMA_PREP_INTERRUPT;dev = chan->device;return 0; }void dmatest_exit(void) {unregister_chrdev(dmatest_major,DEVICE_NAME);//release major device numberdevice_destroy(dmatest_class,MKDEV(dmatest_major,0));//destroy globalmem deviceclass_destroy(dmatest_class);//destroy globalmem class//free memory and dma channeldma_free_coherent(NULL, 512, src, &dma_src);dma_free_coherent(NULL, 512, dst, &dma_dst);dma_release_channel(chan); }module_init(dmatest_init); module_exit(dmatest_exit);MODULE_LICENSE("GPL");

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的linux dmaengine编程的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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