Linux DMA驅(qū)動構(gòu)架分析

? ? ? 以linux2.6.32中的S3C2440驅(qū)動為例進行分析，DMA驅(qū)動所對應(yīng)的源碼為linux-2.6.32.2\arch


\arm\mach-s3c2440\dma.c，代碼入口為：
arch_initcall(s3c2440_dma_init);
205 static int __init s3c2440_dma_init(void) ??
206 { ? ?
207 ? ? ? ?return sysdev_driver_register(&s3c2440_sysclass, &s3c2440_dma_driver);
208 } ? ?
DMA驅(qū)動作為系統(tǒng)驅(qū)動由sysdev_driver_register來向內(nèi)核注冊，這里只關(guān)注s3c2440_dma_driver相關(guān)的


內(nèi)容，即調(diào)用drive中的add方法，其他的kobject對象略過。
201 static struct sysdev_driver s3c2440_dma_driver = { ? ? ? ? ? ?
202 ? ? ? ?.add ? ? ? = s3c2440_dma_add,
203 }; ? ? ? ? ?
s3c2440_dma_add做了一系列的初始化工作，相應(yīng)的代碼如下：
194 static int __init s3c2440_dma_add(struct sys_device *sysdev) ? ?
195 { ? ?
196 ? ? ? ?s3c2410_dma_init();
197 ? ? ? ?s3c24xx_dma_order_set(&s3c2440_dma_order);
198 ? ? ? ?return s3c24xx_dma_init_map(&s3c2440_dma_sel);
199 } ? ?
下面就其中出的三個函數(shù)一一進行分析。


一、 ? ? s3c2410_dma_init
首先s3c2410_dma_init()調(diào)用了plat-s3c24xx平臺公共的函數(shù)s3c24xx_dma_init(4, IRQ_DMA0, 0x40);
1306 ? ? ?int __init s3c24xx_dma_init(unsigned int channels, unsigned int irq, ? ? ? ? ? ?
1307 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? unsigned int stride) ? ??
1308 ? ? ?{ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
1309 ? ? ? ? ? ? struct s3c2410_dma_chan *cp; ? ? ? ? ? ? ?
1310 ? ? ? ? ? ? int channel; ? ? ? ? ? ? ? ??
1311 ? ? ? ? ? ? int ret; ? ? ? ? ? ? ? ? ?
1312 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
1313 ? ? ? ? ? ? printk("S3C24XX DMA Driver, (c) 2003-2004,2006 Simtec Electronics\n"); ? ??


? ? ? ? ? ?
1314 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
1315 ? ? ? ? ? ? dma_channels = channels; ? ? ? ? ? ? ? ?
1316 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
1317 ? ? ? ? ? ? dma_base = ioremap(S3C24XX_PA_DMA, stride * channels); ? ? ??
1318 ? ? ? ? ? ? if (dma_base == NULL) { ? ? ? ? ? ? ??
1319 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?printk(KERN_ERR "dma failed to remap register block\n"); ? ? ??
1320 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?return -ENOMEM; ? ? ? ? ??
1321 ? ? ? ? ? ? } ? ? ? ? ? ? ? ? ?
1322 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
1323 ? ? ? ? ? ? dma_kmem = kmem_cache_create("dma_desc", ? ? ? ? ? ? ? ??
1324 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? sizeof(struct s3c2410_dma_buf), 0,
1325 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? SLAB_HWCACHE_ALIGN,
1326 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? s3c2410_dma_cache_ctor);
1327 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
1328 ? ? ? ? ? ? if (dma_kmem == NULL) { ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
1329 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?printk(KERN_ERR "dma failed to make kmem cache\n"); ? ? ? ? ?
1330 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?ret = -ENOMEM; ? ? ? ? ? ??
1331 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?goto err; ? ? ??
1332 ? ? ? ? ? ? } ? ? ? ? ? ? ? ? ?
1333 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
1334 ? ? ? ? ? ? for (channel = 0; channel < channels; ?channel++) { ? ? ? ? ? ? ? ? ?
1335 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?cp = &s3c2410_chans[channel]; ? ? ? ? ? ??
1336 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
1337 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?memset(cp, 0, sizeof(struct s3c2410_dma_chan)); ? ? ??
1338 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
1339 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?/* dma channel irqs are in order.. */ ? ? ? ??
1340 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?cp->number = channel; ? ? ? ? ? ??
1341 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?cp->irq ? ?= channel + irq; ? ? ? ? ? ?
1342 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?cp->regs ? = dma_base + (channel * stride); ? ? ? ? ? ??
1343 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
1344 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?/* point current stats somewhere */ ? ? ? ??
1345 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?cp->stats ?= &cp->stats_store; ? ? ? ? ? ??
1346 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?cp->stats_store.timeout_shortest = LONG_MAX; ? ? ? ? ? ??
1347 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
1348 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?/* basic channel configuration */ ? ? ??
1349 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
1350 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?cp->load_timeout = 1<<18; ? ? ? ? ? ?
1351 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
1352 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?printk("DMA channel %d at %p, irq %d\n", ? ? ? ? ?
1353 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? cp->number, cp->regs, cp->irq); ? ? ? ? ? ?
1354 ? ? ? ? ? ? } ? ? ? ? ? ? ? ? ?
1355 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
1356 ? ? ? ? ? ? return 0; ? ? ? ? ? ? ?
1357 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
1358 ? ? ?err: ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
1359 ? ? ? ? ? ? kmem_cache_destroy(dma_kmem); ? ? ? ? ? ? ??
1360 ? ? ? ? ? ? iounmap(dma_base); ? ? ? ? ? ? ? ?
1361 ? ? ? ? ? ? dma_base = NULL; ? ? ? ? ? ? ? ??
1362 ? ? ? ? ? ? return ret; ? ? ? ? ? ? ? ? ??
1363 ? ? ?} ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
1364 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
首先來關(guān)注一下函數(shù)傳遞的參數(shù)：
unsigned int channels：s3c2440平臺對應(yīng)的DMA通道總數(shù)，為4
unsigned int irq：起始DMA中斷的中斷號
unsigned int stride：每通道DMA所占寄存器資源數(shù)
1309行struct s3c2410_dma_chan記錄dma通道信息，內(nèi)容如下：
151 struct s3c2410_dma_chan { ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
152 ? ? ? ?/* channel state flags and information */ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
153 ? ? ? ?unsigned char ? ? ? ?number; ? ? ?//dma通道號， ??
154 ? ? ? ?unsigned char ? ? ? ?in_use; ? ? ?//當(dāng)前通道是否已經(jīng)使用 ??
155 ? ? ? ?unsigned char ? ? ? ?irq_claimed; // ? ? 有無dma中斷
156 ? ? ? ?unsigned char ? ? ? ?irq_enabled; //是否使能了dma中斷 ?
157 ? ? ? ?unsigned char ? ? ? ?xfer_unit; ? //傳輸塊大小 ? ? ? ? ??
158 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
159 ? ? ? ?/* channel state */ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
160 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
161 ? ? ? ?enum s3c2410_dma_state ?state; ? ? ? ? ? ? ? ??
162 ? ? ? ?enum s3c2410_dma_loadst ? ? ? load_state; ? ? ? ? ? ? ? ?
163 ? ? ? ?struct s3c2410_dma_client *client; ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
164 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
165 ? ? ? ?/* channel configuration */ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
166 ? ? ? ?enum s3c2410_dmasrc ? ? ? source; ? ? ? ? ? ? ?
167 ? ? ? ?enum dma_ch ? ? ? ? ? ? ?req_ch; ? ? ??
168 ? ? ? ?unsigned long ? ? ? ?dev_addr; ? ? ? ? ?
169 ? ? ? ?unsigned long ? ? ? ?load_timeout; ? ? ? ? ? ?
170 ? ? ? ?unsigned int ? ? ? ? ? flags; ? ? ? ? ? /* channel flags */
171 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
172 ? ? ? ?struct s3c24xx_dma_map ? *map; ? ? ? ? ? ?/* channel hw maps */
173 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
174 ? ? ? ?/* channel's hardware position and configuration */ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
175 ? ? ? ?void __iomem ? ? ? ? ? ? ?*regs; ? ? ? ? ? ?/* channels registers */
176 ? ? ? ?void __iomem ? ? ? ? ? ? ?*addr_reg; ? ?/* data address register */ ?
177 ? ? ? ?unsigned int ? ? ? ? ? irq; ? ? ? ? ? ? ?中斷號
178 ? ? ? ?unsigned long ? ? ? ?dcon; ? ? ? ? ? /默認(rèn)控制寄存器的值
179 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
180 ? ? ? ?/* driver handles */ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
181 ? ? ? ?s3c2410_dma_cbfn_t ?callback_fn; 傳輸完成回調(diào)函數(shù) ? ? ? ??
182 ? ? ? ?s3c2410_dma_opfn_t ?op_fn; ? ? ? ? 操作完成回調(diào)函數(shù)*/ ? ? ?
183 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
184 ? ? ? ?/* stats gathering */ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
185 ? ? ? ?struct s3c2410_dma_stats *stats; ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
186 ? ? ? ?struct s3c2410_dma_stats ?stats_store; ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
187 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
188 ? ? ? ?/* buffer list and information */ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
189 ? ? ? ?struct s3c2410_dma_buf ? ?*curr; ? ? ? ? ? ?/* current dma buffer */ ? ??
190 ? ? ? ?struct s3c2410_dma_buf ? ?*next; ? ? ? ? ? ?/* next buffer to load */ ? ? ?
191 ? ? ? ?struct s3c2410_dma_buf ? ?*end; ? ? ? ? ? ? /* end of queue */dma緩沖區(qū)鏈表
192 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
193 ? ? ? ?/* system device */ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
194 ? ? ? ?struct sys_device ?dev; ? ? ? ? ? ? ? ? ??
195 }; ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
1315行dma_channels是全局變量記錄了當(dāng)前系統(tǒng)dma通道總數(shù)
1317-1321行映射dma控制寄存器
1323-1332行為struct s3c2410_dma_buf分配cache，并利用函數(shù)s3c2410_dma_cache_ctor初始化為0。
1334-1354行的循環(huán)就是初始化全局?jǐn)?shù)組struct s3c2410_dma_chan s3c2410_chans[S3C_DMA_CHANNELS];


，其中包括通道編號、中斷號以及寄存器基地址等信息。這個數(shù)組是針對實際的硬件信息建立的，每個


硬件的dma通道唯一對應(yīng)一個struct s3c2410_dma_chan的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。與之對應(yīng)的還有一個虛擬的dma通道


，其實質(zhì)是將不同dma請求源區(qū)分開來，然后用一個虛擬的通道號與之一一對應(yīng)，然后與實際的dma通道


通過一張map表關(guān)聯(lián)起來。關(guān)于map的相關(guān)內(nèi)容后面將會分析。


二、 ? ? ?s3c24xx_dma_order_set
首先這個函數(shù)的意義是預(yù)定一些目標(biāo)板要用的dma通道，使用的是上文提到的虛擬的dma通道號。
1475 ? ? ?int __init s3c24xx_dma_order_set(struct s3c24xx_dma_order *ord) ? ? ? ?
1476 ? ? ?{ ? ? ? ? ??
1477 ? ? ? ? ? ? struct s3c24xx_dma_order *nord = dma_order; ??
1478 ? ? ? ? ? ? ? ? ??
1479 ? ? ? ? ? ? if (nord == NULL) ? ??
1480 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?nord = kmalloc(sizeof(struct s3c24xx_dma_order), GFP_KERNEL);
1481 ? ? ? ? ? ? ? ? ??
1482 ? ? ? ? ? ? if (nord == NULL) { ?
1483 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?printk(KERN_ERR "no memory to store dma channel order\n");
1484 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?return -ENOMEM;
1485 ? ? ? ? ? ? } ? ?
1486 ? ? ? ? ? ? ? ? ??
1487 ? ? ? ? ? ? dma_order = nord; ? ??
1488 ? ? ? ? ? ? memcpy(nord, ord, sizeof(struct s3c24xx_dma_order)); ? ? ?
1489 ? ? ? ? ? ? return 0;
1490 ? ? ?} ? ?
1477行dma_order是個全局變量，其作用是記錄下目標(biāo)板的dma預(yù)定信息。這里使用的是


s3c2440_dma_order為其賦值，數(shù)據(jù)如下：
51 ? static struct s3c24xx_dma_order __initdata s3c2440_dma_order = { ? ? ? ? ? ? ?
52 ? ? ? ? ?.channels ? ? ? = { ? ? ? ? ? ? ??
53 ? ? ? ? ? ? ? ? [DMACH_SDI] ? = { ? ? ? ?
54 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?.list ?= {?
55 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [0] ? = 3 | DMA_CH_VALID,
56 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [1] ? = 2 | DMA_CH_VALID,
57 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [2] ? = 1 | DMA_CH_VALID,
58 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [3] ? = 0 | DMA_CH_VALID,
59 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?}, ? ? ? ? ?
60 ? ? ? ? ? ? ? ? }, ? ? ? ? ? ? ? ??
61 ? ? ? ? ? ? ? ? [DMACH_I2S_IN] ? ?= { ? ? ? ?
62 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?.list ?= {?
63 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [0] ? = 1 | DMA_CH_VALID,
64 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [1] ? = 2 | DMA_CH_VALID,
65 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?}, ? ? ? ? ?
66 ? ? ? ? ? ? ? ? }, ? ? ? ? ? ? ? ??
67 ? ? ? ? ? ? ? ? [DMACH_I2S_OUT] = { ? ? ? ?
68 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?.list ?= {?
69 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [0] ? = 2 | DMA_CH_VALID,
70 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [1] ? = 1 | DMA_CH_VALID,
71 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?}, ? ? ? ? ?
72 ? ? ? ? ? ? ? ? }, ? ? ? ? ? ? ? ??
73 ? ? ? ? ? ? ? ? [DMACH_PCM_IN] = { ? ? ? ? ? ? ??
74 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?.list ?= {?
75 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [0] ? = 2 | DMA_CH_VALID,
76 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [1] ? = 1 | DMA_CH_VALID,
77 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?}, ? ? ? ? ?
78 ? ? ? ? ? ? ? ? }, ? ? ? ? ? ? ? ??
79 ? ? ? ? ? ? ? ? [DMACH_PCM_OUT] = { ? ? ? ? ? ? ? ? ??
80 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?.list ?= {?
81 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [0] ? = 1 | DMA_CH_VALID,
82 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [1] ? = 3 | DMA_CH_VALID,
83 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?}, ? ? ? ? ?
84 ? ? ? ? ? ? ? ? }, ? ? ? ? ? ? ? ??
85 ? ? ? ? ? ? ? ? [DMACH_MIC_IN] = { ? ? ? ? ? ? ? ?
86 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?.list ?= {?
87 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [0] ? = 3 | DMA_CH_VALID,
88 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [1] ? = 2 | DMA_CH_VALID,
89 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?}, ? ? ? ? ?
90 ? ? ? ? ? ? ? ? }, ? ? ? ? ? ? ? ??
91 ? ? ? ? ?}, ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
92 ? }; ??
[DMACH_SDI]、 [DMACH_I2S_IN]等是系統(tǒng)為dma所分配的虛擬dma通道號，猶如中斷子系統(tǒng)為中斷分配的


中斷號一樣，與具體硬件的中斷向量號是不一致的。后面我們在系統(tǒng)中使用的dma通道號，都將是內(nèi)核虛


擬出來的， s3c2410_dma_request函數(shù)將為用戶找到硬件對應(yīng)的dma通道號。提取上面[DMACH_SDI] 虛擬


通道來分析一下：
[DMACH_SDI] ? = { ? ? ? ?
54 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?.list ?= {?
55 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [0] ? = 3 | DMA_CH_VALID,
56 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [1] ? = 2 | DMA_CH_VALID,
57 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [2] ? = 1 | DMA_CH_VALID,
58 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [3] ? = 0 | DMA_CH_VALID,
59 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?}, ? ? ? ? ?
60 ? ? ? ? ? ? ? ? }, ? ? ? ? ? ? ? ??
List這個結(jié)構(gòu)列出的是實際dma通道的可用信息，這里表面對于sdi所能夠使用的dma通道包含通道


3,2,1,0一共四個通道，為什么從大到小排列是因為某些dma請求只能使用dma0，dma1等較小的通道號，


比如外部總線dma只能使用dma0，為了避免sdi占用，這里就采用了這種排列。
?


三、 ? ? s3c24xx_dma_init_map ? ?
上面提到過一個map，這里就是為這個map的初始化函數(shù)了。他實際是根據(jù)硬件情況為一個全局變量賦值


。與前面的初始化一樣，這里主要是為了統(tǒng)一管理plat24xx這個平臺下的dma資源，所以不同的芯片必須


將自己硬件有關(guān)的dma信息初始化到相應(yīng)的全局變量中。再說函數(shù)之前先來關(guān)注一下struct?


s3c24xx_dma_map這個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，他提供了dma虛擬通道與實際的dma通道直接的關(guān)聯(lián)：
struct s3c24xx_dma_map {
? ? ? ?const char ? ? ? ? ? ? *name;//虛擬dma通道名稱
? ? ? ?struct s3c24xx_dma_addr ?hw_addr;
?
? ? ? ?unsigned long ? ? ? ?channels[S3C_DMA_CHANNELS];//實際dma通道信息
? ? ? ?unsigned long ? ? ? ?channels_rx[S3C_DMA_CHANNELS];
};
上面的結(jié)構(gòu)只提供了單個虛擬通道的dma視圖，整個芯片的虛擬dma通道的分配情況是靠struct?


s3c24xx_dma_map數(shù)組完成的。在這里由struct s3c24XX_dma_selection來統(tǒng)一管理。
struct s3c24xx_dma_selection {
? ? ? ?struct s3c24xx_dma_map ? *map;//記錄了struct s3c24xx_dma_map數(shù)組的首地址
? ? ? ?unsigned long ? ? ? ?map_size;// struct s3c24xx_dma_map數(shù)組的成員個數(shù)
? ? ? ?unsigned long ? ? ? ?dcon_mask;//dma控制器掩碼
?
? ? ? ?void (*select)(struct s3c2410_dma_chan *chan,
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?struct s3c24xx_dma_map *map);//虛擬通道選擇函數(shù)
?
? ? ? ?void (*direction)(struct s3c2410_dma_chan *chan,
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? struct s3c24xx_dma_map *map,
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? enum s3c2410_dmasrc dir);//dma方向
};
有了上面的背景以后下面函數(shù)就是簡單的數(shù)據(jù)拷貝了，函數(shù)比較簡單不在展開說明。
1454 ? ? ?int __init s3c24xx_dma_init_map(struct s3c24xx_dma_selection *sel) ? ? ?
1455 ? ? ?{ ? ? ? ? ??
1456 ? ? ? ? ? ? struct s3c24xx_dma_map *nmap; ? ?
1457 ? ? ? ? ? ? size_t map_sz = sizeof(*nmap) * sel->map_size; ??
1458 ? ? ? ? ? ? int ptr; ??
1459 ? ? ? ? ? ? ? ? ??
1460 ? ? ? ? ? ? nmap = kmalloc(map_sz, GFP_KERNEL); ??
1461 ? ? ? ? ? ? if (nmap == NULL) ? ?
1462 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?return -ENOMEM;
1463 ? ? ? ? ? ? ? ? ??
1464 ? ? ? ? ? ? memcpy(nmap, sel->map, map_sz);?
1465 ? ? ? ? ? ? memcpy(&dma_sel, sel, sizeof(*sel)); ? ??
1466 ? ? ? ? ? ? ? ? ??
1467 ? ? ? ? ? ? dma_sel.map = nmap;?
1468 ? ? ? ? ? ? ? ? ??
1469 ? ? ? ? ? ? for (ptr = 0; ptr < sel->map_size; ptr++)?
1470 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?s3c24xx_dma_check_entry(nmap+ptr, ptr);
1471 ? ? ? ? ? ? ? ? ??
1472 ? ? ? ? ? ? return 0;
1473 ? ? ?} ? ? ? ? ??


初始化的任務(wù)比較簡單，就是
（1）建立硬件dma通道信息即：
struct s3c2410_dma_chan s3c2410_chans[S3C_DMA_CHANNELS];
（2）建立目標(biāo)板虛擬dma通道與硬件的dma通道的關(guān)聯(lián)：
static struct s3c24xx_dma_order *dma_order;
（3）建立芯片本身的虛擬dma通道與硬件dma通道的視圖：
static struct s3c24xx_dma_selection dma_sel;
完成上述工作以后，基本的dma框架就已經(jīng)建立起來了。接下分析dma使用過程中相關(guān)的函數(shù)：
（一） ? ?s3c2410_dma_request
715 int s3c2410_dma_request(unsigned int channel, ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
716 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?struct s3c2410_dma_client *client, ??
717 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?void *dev) ? ?
718 { ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
719 ? ? ? ?struct s3c2410_dma_chan *chan; ? ? ? ? ? ? ? ? ?
720 ? ? ? ?unsigned long flags; ? ? ? ? ? ? ? ? ??
721 ? ? ? ?int err; ? ? ? ? ? ? ? ??
722 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
723 ? ? ? ?pr_debug("dma%d: s3c2410_request_dma: client=%s, dev=%p\n", ? ? ? ? ? ? ? ?
724 ? ? ? ? ? ? ? channel, client->name, dev); ? ? ? ? ??
725 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
726 ? ? ? ?local_irq_save(flags); ? ? ? ? ? ? ? ?
727 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
728 ? ? ? ?chan = s3c2410_dma_map_channel(channel); ? ? ? ? ? ? ?
729 ? ? ? ?if (chan == NULL) { ? ? ? ? ? ? ? ?
730 ? ? ? ? ? ? ? local_irq_restore(flags); ? ? ? ? ? ?
731 ? ? ? ? ? ? ? return -EBUSY; ? ? ? ? ?
732 ? ? ? ?} ? ? ? ? ? ? ? ? ?
733 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
734 ? ? ? ?dbg_showchan(chan); ? ? ? ? ? ? ??
735 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
736 ? ? ? ?chan->client = client; ? ? ? ? ? ? ? ??
737 ? ? ? ?chan->in_use = 1; ? ? ? ? ? ? ?
738 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
739 ? ? ? ?if (!chan->irq_claimed) { ? ? ? ? ? ? ? ? ?
740 ? ? ? ? ? ? ? pr_debug("dma%d: %s : requesting irq %d\n", ? ? ??
741 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?channel, __func__, chan->irq);
742 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
743 ? ? ? ? ? ? ? chan->irq_claimed = 1; ? ? ? ? ? ??
744 ? ? ? ? ? ? ? local_irq_restore(flags); ? ? ? ? ? ?
745 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
746 ? ? ? ? ? ? ? err = request_irq(chan->irq, s3c2410_dma_irq, IRQF_DISABLED,
747 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? client->name, (void *)chan);
748 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
749 ? ? ? ? ? ? ? local_irq_save(flags); ? ? ? ??
750 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
751 ? ? ? ? ? ? ? if (err) { ? ? ? ?
752 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?chan->in_use = 0;
753 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?chan->irq_claimed = 0; ? ? ?
754 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?local_irq_restore(flags); ? ??
755 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
756 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?printk(KERN_ERR "%s: cannot get IRQ %d for DMA %d\n", ??
757 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? client->name, chan->irq, chan->number);
758 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?return err; ? ??
759 ? ? ? ? ? ? ? } ? ? ? ? ??
760 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
761 ? ? ? ? ? ? ? chan->irq_enabled = 1; ? ? ? ? ? ?
762 ? ? ? ?} ? ? ? ? ? ? ? ? ?
763 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
764 ? ? ? ?local_irq_restore(flags); ? ? ? ? ? ? ? ? ??
765 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
766 ? ? ? ?/* need to setup */ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
767 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
768 ? ? ? ?pr_debug("%s: channel initialised, %p\n", __func__, chan); ? ? ? ? ? ? ? ?
769 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
770 ? ? ? ?return chan->number | DMACH_LOW_LEVEL; ? ? ? ? ? ? ??
771 } ? ?
728行s3c2410_dma_map_channel為虛擬的dma通道可用的硬件dma資源，相應(yīng)的代碼如下：
1388 ? ? ?static struct s3c2410_dma_chan *s3c2410_dma_map_channel(int channel)
1389 ? ? ?{ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
1390 ? ? ? ? ? ? struct s3c24xx_dma_order_ch *ord = NULL; ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
1391 ? ? ? ? ? ? struct s3c24xx_dma_map *ch_map; ? ? ? ? ? ? ?
1392 ? ? ? ? ? ? struct s3c2410_dma_chan *dmach; ? ? ? ? ? ? ??
1393 ? ? ? ? ? ? int ch; ? ? ? ? ? ? ? ? ?
1394 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
1395 ? ? ? ? ? ? if (dma_sel.map == NULL || channel > dma_sel.map_size) ? ? ? ? ? ? ? ?
1396 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?return NULL; ? ? ? ? ? ??
1397 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
1398 ? ? ? ? ? ? ch_map = dma_sel.map + channel; ? ? ? ? ? ? ? ?
1399 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
1400 ? ? ? ? ? ? /* first, try the board mapping */ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
1401 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
1402 ? ? ? ? ? ? if (dma_order) { ? ? ? ? ? ? ? ?
1403 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?ord = &dma_order->channels[channel]; ? ? ? ??
1404 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
1405 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?for (ch = 0; ch < dma_channels; ch++) { ? ? ? ?
1406 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? if (!is_channel_valid(ord->list[ch])) ??
1407 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?continue;
1408 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
1409 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? if (s3c2410_chans[ord->list[ch]].in_use == 0) { ? ?
1410 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?ch = ord->list[ch] & ~DMA_CH_VALID;
1411 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?goto found;
1412 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? } ? ?
1413 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?} ? ? ? ? ??
1414 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
1415 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?if (ord->flags & DMA_CH_NEVER) ? ? ? ? ? ?
1416 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? return NULL; ? ? ?
1417 ? ? ? ? ? ? } ? ? ? ? ? ? ? ? ?
1418 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
1419 ? ? ? ? ? ? /* second, search the channel map for first free */ ? ? ? ? ? ? ? ?
1420 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
1421 ? ? ? ? ? ? for (ch = 0; ch < dma_channels; ch++) { ? ? ? ? ? ? ??
1422 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?if (!is_channel_valid(ch_map->channels[ch])) ? ? ? ?
1423 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? continue;
1424 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
1425 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?if (s3c2410_chans[ch].in_use == 0) { ? ? ? ? ? ?
1426 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? printk("mapped channel %d to %d\n", channel, ch); ? ? ?
1427 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? break; ??
1428 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?} ? ? ? ? ??
1429 ? ? ? ? ? ? } ? ? ? ? ? ? ? ? ?
1430 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
1431 ? ? ? ? ? ? if (ch >= dma_channels) ? ? ? ? ? ? ? ? ??
1432 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?return NULL; ? ? ? ? ? ??
1433 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
1434 ? ? ? ? ? ? /* update our channel mapping */ ? ? ? ? ? ? ? ? ??
1435 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
1436 ? ? ?found: ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
1437 ? ? ? ? ? ? dmach = &s3c2410_chans[ch]; ? ? ? ? ? ? ?
1438 ? ? ? ? ? ? dmach->map = ch_map; ? ? ? ? ? ? ? ? ?
1439 ? ? ? ? ? ? dmach->req_ch = channel; ? ? ? ? ? ? ?
1440 ? ? ? ? ? ? s3c_dma_chan_map[channel] = dmach; ? ? ? ? ? ? ? ?
1441 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
1442 ? ? ? ? ? ? /* select the channel */ ? ? ? ? ? ? ?
1443 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
1444 ? ? ? ? ? ? (dma_sel.select)(dmach, ch_map); ? ? ? ? ? ? ? ??
1445 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
1446 ? ? ? ? ? ? return dmach; ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
1447 ? ? ?} ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
1398行是取出前面初始化的map
1402-1417行是目標(biāo)板的dma映射情況，這里是優(yōu)先考慮的。最后得到的是所對應(yīng)的硬件通道號。
1421-1432行是在所有的map中尋找，這個主要是針對板載沒有定義的一些dma通道，比如外設(shè)dma等情況


。
1437-1444行就是獲取這個找到的dma通道的信息即struct s3c2410_dma_chan結(jié)構(gòu)。
回到request函數(shù)，
739-759行如果沒有申請dma中斷，這里就調(diào)用request_irq進行dma中斷的安裝，相應(yīng)的中斷函數(shù)即為


s3c2410_dma_irq。
總結(jié)s3c2410_dma_request函數(shù)所完成的任務(wù)主要是為虛擬的dma通道找到合適的dma硬件資源，并為其申


請中斷。使用時傳入的參數(shù)包括：dma虛擬的通道號（如DMACH_I2S_IN、DMACH_I2S_OUT等）、dma名字。
========

開發(fā)DMA驅(qū)動

使用DMA的好處就是它不需要CPU的干預(yù)而直接服務(wù)外設(shè)，這樣CPU就可以去處理別的事務(wù)，從而提高系統(tǒng)


的效率，對于慢速設(shè)備，如UART，其作用只是降低CPU的使用率，但對于高速設(shè)備，如硬盤，它不只是降


低CPU的使用率，而且能大大提高硬件設(shè)備的吞吐量。因為對于這種設(shè)備，CPU直接供應(yīng)數(shù)據(jù)的速度太低


。?
因CPU只能一個總線周期最多存取一次總線，而且對于ARM，它不能把內(nèi)存中A地址的值直接搬到B地址。


它只能先把A地址的值搬到一個寄存器，然后再從這個寄存器搬到B地址。也就是說，對于ARM，要花費兩


個總線周期才能將A地址的值送到B地址。而DMA就不同了，一般系統(tǒng)中的DMA都有突發(fā)（Burst）傳輸?shù)哪?


力，在這種模式下，DMA能一次傳輸幾個甚至幾十個字節(jié)的數(shù)據(jù)，所以使用DMA能使設(shè)備的吞吐能力大為


增強。


使用DMA時我們必須要注意如下事實：


?DMA使用物理地址，程序是使用虛擬地址的，所以配置DMA時必須將虛擬地址轉(zhuǎn)化成物理地址。


?因為程序使用虛擬地址，而且一般使用CACHED地址，所以虛擬地址中的內(nèi)容與其物理地址上的內(nèi)容不一


定一致辭，所以在啟動DMA傳輸前一定要將該地址的CACHE刷新，即寫入內(nèi)存。


OS并不能保證每次分配到的內(nèi)在空間在物理上是連續(xù)的。尤其是在系統(tǒng)使用過一段時間而又分配了一塊


比較大的內(nèi)存時。


所以每次都需要判斷地址是不是連續(xù)的，如果不連續(xù)就需要把這段內(nèi)存分成幾段讓DMA完成傳輸
========

ARM-Linux驅(qū)動--DMA驅(qū)動分析（一）

硬件平臺：FL2440 （s3c2440）
內(nèi)核版本：2.6.35
主機平臺：Ubuntu 11.04
內(nèi)核版本：2.6.39
原創(chuàng)作品，轉(zhuǎn)載請標(biāo)明出處http://blog.csdn.net/yming0221/article/details/6645821
1、DMA的功能和工作原理這里就不多說了，可以查看s3c2440的手冊
2、在正式分析DMA驅(qū)動之前，我們先來看一下DMA的注冊和初始化過程
系統(tǒng)設(shè)備：（翻譯自源碼注釋）
系統(tǒng)設(shè)備和系統(tǒng)模型有點不同，它不需要動態(tài)綁定驅(qū)動，不能被探測（probe），不歸結(jié)為任何的系統(tǒng)總


線，所以要區(qū)分對待。對待系統(tǒng)設(shè)備我們?nèi)匀灰性O(shè)備驅(qū)動的觀念，因為我們需要對設(shè)備進行基本的操


作。
定義系統(tǒng)設(shè)備，在./arch/arm/mach-s3c2440/s3c244x.c中
[cpp] view plain copy
/* 定義系統(tǒng)設(shè)備類 */ ?
struct sysdev_class s3c2440_sysclass = { ?
? ? .name ? ? ? = "s3c2440-core", ?
? ? .suspend ? ?= s3c244x_suspend, ?
? ? .resume ? ? = s3c244x_resume ?
}; ?
注冊系統(tǒng)設(shè)備類，在真正注冊設(shè)備之前，確保已經(jīng)注冊了初始化了的系統(tǒng)設(shè)備類
[cpp] view plain copy
static int __init s3c2440_core_init(void) ?
{ ?
? ? return sysdev_class_register(&s3c2440_sysclass); ?
} ?
下面就是系統(tǒng)設(shè)備類的注冊函數(shù)，在./drivers/base/sys.c中
[cpp] view plain copy
int sysdev_class_register(struct sysdev_class *cls) ?
{ ?
? ? int retval; ?
??
? ? pr_debug("Registering sysdev class '%s'\n", cls->name); ?
??
? ? INIT_LIST_HEAD(&cls->drivers); ?
? ? memset(&cls->kset.kobj, 0x00, sizeof(struct kobject)); ?
? ? cls->kset.kobj.parent = &system_kset->kobj; ?
? ? cls->kset.kobj.ktype = &ktype_sysdev_class; ?
? ? cls->kset.kobj.kset = system_kset; ?
??
? ? retval = kobject_set_name(&cls->kset.kobj, "%s", cls->name); ?
? ? if (retval) ?
? ? ? ? return retval; ?
??
? ? retval = kset_register(&cls->kset); ?
? ? if (!retval && cls->attrs) ?
? ? ? ? retval = sysfs_create_files(&cls->kset.kobj, ?
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (const struct attribute **)cls->attrs); ?
? ? return retval; ?
} ?


[cpp] view plain copy
/* 定義DMA系統(tǒng)設(shè)備驅(qū)動 */ ?
static struct sysdev_driver s3c2440_dma_driver = { ?
? ? .add ? ?= s3c2440_dma_add,/* 添加add函數(shù) */ ?
}; ?
下面是add函數(shù)，就是調(diào)用三個函數(shù)
[cpp] view plain copy
static int __init s3c2440_dma_add(struct sys_device *sysdev) ?
{ ?
? ? s3c2410_dma_init(); ?
? ? s3c24xx_dma_order_set(&s3c2440_dma_order); ?
? ? return s3c24xx_dma_init_map(&s3c2440_dma_sel); ?
} ?
注冊DMA驅(qū)動到系統(tǒng)設(shè)備
[cpp] view plain copy
static int __init s3c2440_dma_init(void) ?
{ ?
? ? return sysdev_driver_register(&s3c2440_sysclass, &s3c2440_dma_driver); ?
} ?
下面就是系統(tǒng)設(shè)備驅(qū)動的注冊函數(shù)
[cpp] view plain copy
/**?
?* ?sysdev_driver_register - Register auxillary driver?
?* ?@cls: ? Device class driver belongs to.?
?* ?@drv: ? Driver.?
?*?
?* ?@drv is inserted into @cls->drivers to be?
?* ?called on each operation on devices of that class. The refcount?
?* ?of @cls is incremented.?
?*/ ?
??
int sysdev_driver_register(struct sysdev_class *cls, struct sysdev_driver *drv) ?
{ ?
? ? int err = 0; ?
??
? ? if (!cls) { ?
? ? ? ? WARN(1, KERN_WARNING "sysdev: invalid class passed to " ?
? ? ? ? ? ? "sysdev_driver_register!\n"); ?
? ? ? ? return -EINVAL; ?
? ? } ?
??
? ? /* Check whether this driver has already been added to a class. */ ?
? ? if (drv->entry.next && !list_empty(&drv->entry)) ?
? ? ? ? WARN(1, KERN_WARNING "sysdev: class %s: driver (%p) has already" ?
? ? ? ? ? ? " been registered to a class, something is wrong, but " ?
? ? ? ? ? ? "will forge on!\n", cls->name, drv); ?
??
? ? mutex_lock(&sysdev_drivers_lock); ?
? ? if (cls && kset_get(&cls->kset)) { ?
? ? ? ? list_add_tail(&drv->entry, &cls->drivers);/* 將設(shè)備驅(qū)動添加到系統(tǒng)設(shè)備類的鏈表中 */ ?
??
? ? ? ? /* If devices of this class already exist, tell the driver */ ?
? ? ? ? if (drv->add) { ?
? ? ? ? ? ? struct sys_device *dev; ?
? ? ? ? ? ? list_for_each_entry(dev, &cls->kset.list, kobj.entry) ?
? ? ? ? ? ? ? ? drv->add(dev); ?
? ? ? ? } ?
? ? } else { ?
? ? ? ? err = -EINVAL; ?
? ? ? ? WARN(1, KERN_ERR "%s: invalid device class\n", __func__); ?
? ? } ?
? ? mutex_unlock(&sysdev_drivers_lock); ?
? ? return err; ?
} ?
在./arch/arm/mach-s3c2440/s3c2440.c中定義s3c2440的系統(tǒng)設(shè)備和注冊
[cpp] view plain copy
static struct sys_device s3c2440_sysdev = { ?
? ? .cls ? ? ? ?= &s3c2440_sysclass,/* 定義系統(tǒng)設(shè)備的所屬系統(tǒng)設(shè)備類，用于系統(tǒng)設(shè)備注冊到指定


設(shè)備類 */ ?
}; ?
/* S3C2440初始化 */ ?
int __init s3c2440_init(void) ?
{ ?
? ? printk("S3C2440: Initialising architecture\n"); ?
??
? ? s3c24xx_gpiocfg_default.set_pull = s3c_gpio_setpull_1up; ?
? ? s3c24xx_gpiocfg_default.get_pull = s3c_gpio_getpull_1up; ?
??
? ? /* change irq for watchdog */ ?
??
? ? s3c_device_wdt.resource[1].start = IRQ_S3C2440_WDT; ?
? ? s3c_device_wdt.resource[1].end ? = IRQ_S3C2440_WDT; ?
??
? ? /* register our system device for everything else */ ?
??
? ? return sysdev_register(&s3c2440_sysdev);/* 注冊s3c2440的系統(tǒng)設(shè)備 */ ?
} ?
接下來是系統(tǒng)設(shè)備的注冊函數(shù)
[cpp] view plain copy
/**?
?* ?sysdev_register - add a system device to the tree?
?* ?@sysdev: ? ?device in question?
?*?
?*/ ?
?/* 系統(tǒng)設(shè)備的注冊 */ ?
int sysdev_register(struct sys_device *sysdev) ?
{ ?
? ? int error; ?
? ? struct sysdev_class *cls = sysdev->cls;/* 所屬的系統(tǒng)設(shè)備類 */ ?
??
? ? if (!cls) ?
? ? ? ? return -EINVAL; ?
??
? ? pr_debug("Registering sys device of class '%s'\n", ?
? ? ? ? ?kobject_name(&cls->kset.kobj)); ?
??
? ? /* initialize the kobject to 0, in case it had previously been used */ ?
? ? memset(&sysdev->kobj, 0x00, sizeof(struct kobject)); ?
??
? ? /* Make sure the kset is set */ ?
? ? sysdev->kobj.kset = &cls->kset; ?
??
? ? /* Register the object */ ?
? ? error = kobject_init_and_add(&sysdev->kobj, &ktype_sysdev, NULL, ?
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?"%s%d", kobject_name(&cls->kset.kobj), ?
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?sysdev->id); ?
??
? ? if (!error) { ?
? ? ? ? struct sysdev_driver *drv; ?
??
? ? ? ? pr_debug("Registering sys device '%s'\n", ?
? ? ? ? ? ? ?kobject_name(&sysdev->kobj)); ?
??
? ? ? ? mutex_lock(&sysdev_drivers_lock); ?
? ? ? ? /* Generic notification is implicit, because it's that?
? ? ? ? ?* code that should have called us.?
? ? ? ? ?*/ ?
??
? ? ? ? /* Notify class auxillary drivers */ ?
? ? ? ? list_for_each_entry(drv, &cls->drivers, entry) { ?
? ? ? ? ? ? if (drv->add) ?
? ? ? ? ? ? ? ? drv->add(sysdev);/* 遍歷該設(shè)備所屬同一個設(shè)備類的所有設(shè)備，并執(zhí)行相應(yīng)的add函


數(shù) */ ?
? ? ? ? } ?
? ? ? ? mutex_unlock(&sysdev_drivers_lock); ?
? ? ? ? kobject_uevent(&sysdev->kobj, KOBJ_ADD); ?
? ? } ?
??
? ? return error; ?
} ?
那DMA系統(tǒng)設(shè)備驅(qū)動中的add函數(shù)中到底是什么呢？
（1）首先看第一個函數(shù)int __init s3c2410_dma_init(void)，在./arch/arm/plat-s3c24xx/dma.c
[cpp] view plain copy
int __init s3c2410_dma_init(void) ?
{ ?
? ? return s3c24xx_dma_init(4, IRQ_DMA0, 0x40); ?
} ?
實際上就是初始化DMA為4通道，設(shè)置中斷號，設(shè)置寄存器的覆蓋范圍
下面是該函數(shù)的實現(xiàn)
[cpp] view plain copy
int __init s3c24xx_dma_init(unsigned int channels, unsigned int irq, ?
? ? ? ? ? ? ? ? unsigned int stride)/* 參數(shù)分別為通道個數(shù)、中斷號、寄存器的覆蓋范圍 */ ?
{ ?
? ? struct s3c2410_dma_chan *cp;/* 通道的結(jié)構(gòu)體表示 */ ?
? ? int channel; ?
? ? int ret; ?
??
? ? printk("S3C24XX DMA Driver, Copyright 2003-2006 Simtec Electronics\n"); ?
??
? ? dma_channels = channels; ?
??
? ? dma_base = ioremap(S3C24XX_PA_DMA, stride * channels); ?
? ? if (dma_base == NULL) { ?
? ? ? ? printk(KERN_ERR "dma failed to remap register block\n"); ?
? ? ? ? return -ENOMEM; ?
? ? } ?
? ? ??
? ? /* 分配DMA告訴緩沖區(qū) */ ?
? ? dma_kmem = kmem_cache_create("dma_desc", ?
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?sizeof(struct s3c2410_dma_buf), 0, ?
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?SLAB_HWCACHE_ALIGN, ?
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?s3c2410_dma_cache_ctor); ?
??
? ? if (dma_kmem == NULL) { ?
? ? ? ? printk(KERN_ERR "dma failed to make kmem cache\n"); ?
? ? ? ? ret = -ENOMEM; ?
? ? ? ? goto err; ?
? ? } ?
??
? ? for (channel = 0; channel < channels; ?channel++) { ?
? ? ? ? cp = &s3c2410_chans[channel]; ?
??
? ? ? ? memset(cp, 0, sizeof(struct s3c2410_dma_chan)); ?
??
? ? ? ? /* dma channel irqs are in order.. */ ?
? ? ? ? cp->number = channel; ?
? ? ? ? cp->irq ? ?= channel + irq; ?
? ? ? ? cp->regs ? = dma_base + (channel * stride); ?
??
? ? ? ? /* point current stats somewhere */ ?
? ? ? ? cp->stats ?= &cp->stats_store; ?
? ? ? ? cp->stats_store.timeout_shortest = LONG_MAX; ?
??
? ? ? ? /* basic channel configuration */ ?
??
? ? ? ? cp->load_timeout = 1<<18; ?
??
? ? ? ? printk("DMA channel %d at %p, irq %d\n", ?
? ? ? ? ? ? ? ?cp->number, cp->regs, cp->irq); ?
? ? } ?
??
? ? return 0; ?
? ? ??
/* 異常處理 */ ?
?err: ?
? ? kmem_cache_destroy(dma_kmem); ?
? ? iounmap(dma_base); ?
? ? dma_base = NULL; ?
? ? return ret; ?
} ?
（2）然后是函數(shù)s3c24xx_dma_order_set(&s3c2440_dma_order);
[cpp] view plain copy
int __init s3c24xx_dma_order_set(struct s3c24xx_dma_order *ord) ?
{ ?
? ? struct s3c24xx_dma_order *nord = dma_order; ?
??
? ? if (nord == NULL) ?
? ? ? ? nord = kmalloc(sizeof(struct s3c24xx_dma_order), GFP_KERNEL); ?
??
? ? if (nord == NULL) { ?
? ? ? ? printk(KERN_ERR "no memory to store dma channel order\n"); ?
? ? ? ? return -ENOMEM; ?
? ? } ?
??
? ? dma_order = nord; ?
? ? memcpy(nord, ord, sizeof(struct s3c24xx_dma_order)); ?
? ? return 0; ?
} ?
我們注意到函數(shù)中使用了kmalloc給結(jié)構(gòu)體重新分配了內(nèi)存，這是由于__initdata修飾的變量表示初始化


用的變量，初始化完畢后空間自動釋放，所以需要將其存儲起來。
（3）最后一個函數(shù)s3c24xx_dma_init_map(&s3c2440_dma_sel)
該函數(shù)功能是建立DMA源與硬件通道的映射圖
[cpp] view plain copy
int __init s3c24xx_dma_init_map(struct s3c24xx_dma_selection *sel) ?
{ ?
? ? struct s3c24xx_dma_map *nmap; ?
? ? size_t map_sz = sizeof(*nmap) * sel->map_size; ?
? ? int ptr; ?
??
? ? nmap = kmalloc(map_sz, GFP_KERNEL); ?
? ? if (nmap == NULL) ?
? ? ? ? return -ENOMEM; ?
??
? ? memcpy(nmap, sel->map, map_sz); ?
? ? memcpy(&dma_sel, sel, sizeof(*sel)); ?
??
? ? dma_sel.map = nmap; ?
??
? ? for (ptr = 0; ptr < sel->map_size; ptr++) ?
? ? ? ? s3c24xx_dma_check_entry(nmap+ptr, ptr); ?
??
? ? return 0; ?
} ?
這里的kmalloc函數(shù)的作用同上面的作用一樣。
注：由于內(nèi)核實在是太深了，這里只是表面上按流程大體了解了子同設(shè)備的注冊和系統(tǒng)設(shè)備驅(qū)動的注冊


以及DMA設(shè)備的注冊和初始化，函數(shù)中有很多細(xì)節(jié)有待進一步研究。
========

Linux下DMA驅(qū)動如何實現(xiàn) ?

在《深入理解Linux內(nèi)核》中的第545頁介紹了DMA的相關(guān)操作。說道DMA，那就不得不提到Cache（高速緩


存）的問題。書中引用了如下一段例子來描述了Cache一致性問題：
“假設(shè)設(shè)備驅(qū)動程序把一些數(shù)據(jù)填充到內(nèi)存緩沖區(qū)中，然后立刻命令硬件設(shè)備利用DMA傳送方式讀取該數(shù)


據(jù)。如果DMA訪問這些物理RAM內(nèi)存單元，而相應(yīng)的硬件高速緩存行的內(nèi)容還沒有寫入RAM中，那么硬件設(shè)


備所讀取的至就是內(nèi)存緩沖區(qū)中的舊值?！?
現(xiàn)在有兩種方法來處理DMA緩沖區(qū)：
一致性DMA映射：
書上講的比較抽象，通俗地所就是任何對DMA緩沖區(qū)的改寫都會直接更新到內(nèi)存中，也稱之為“同步的”


或者“一致的”。
流式DMA映射：
根據(jù)個人的理解，這里的流即輸入輸出流，我們需要事先指定DMA緩沖區(qū)的方向，比如是”讀緩沖區(qū)”還


是“寫緩沖區(qū)”。也稱之為“異步的”或“非一致性的”，詳細(xì)的內(nèi)容請看下文。


由于x86體系結(jié)構(gòu)中，硬件設(shè)備驅(qū)動程序本身會“窺探”所訪問的硬件告訴緩存，因此x86體系結(jié)構(gòu)中不


存在DMA一致性問題。而對于其他一些架構(gòu)如MIPS，SPARC以及POWERPC（包括ARM在內(nèi)）需要在軟件上保


證其DMA一致性。


對于以上兩者如何選擇，書中有一個合適的建議，如果CPU和DMA處理器以不可預(yù)知的方式去訪問一個緩


沖區(qū)，那么必須強制使用一致性DMA映射方式（這里我對不可預(yù)知的理解是，不能確定在何時它們訪問緩


沖區(qū)），其他情形下，流式DMA映射方式更可取，因為在一些體系結(jié)構(gòu)中處理一致性DMA映射是很麻煩的


，并且可能導(dǎo)致更低的系統(tǒng)性能。


這里詳細(xì)介紹流式DMA：
需要訪問的緩沖區(qū)需要在數(shù)據(jù)傳送之前被映射（這里的映射也就是需要調(diào)用一些函數(shù)告知內(nèi)核，該緩沖


區(qū)進行流式映射），在傳送之后被取消映射。


啟動一次流式DMA數(shù)據(jù)傳輸分為如下步驟：
1. 分配DMA緩沖區(qū)。
在DMA設(shè)備不采用S/G（分散/聚集）模式的情況下，必須保證緩沖區(qū)是物理上連續(xù)的，linux內(nèi)核有兩個


函數(shù)用來分配連續(xù)的內(nèi)存：kmalloc()和__get_free_pages()。這兩個函數(shù)都有分配連續(xù)內(nèi)存的最大值，


kmalloc以分配字節(jié)為單位，最大約為64KB，__get_free_pages()以分配頁為單位，最大能分配2^order


數(shù)目的頁，order參數(shù)的最大值由include/linux/Mmzone.h文件中的MAX_ORDER宏決定（在默認(rèn)的2.6.18


內(nèi)核版本中，該宏定義為10。也就是說在理論上__get_free_pages函數(shù)一次最多能申請1<<10 * 4KB也就


是4MB的連續(xù)物理內(nèi)存，在Xilinx Zynq Linux內(nèi)核中，該宏定義為11）。
2. 建立流式映射。
在對DMA沖區(qū)進行讀寫訪問之后，且在啟動DMA設(shè)備傳輸之前，啟用dma_map_single()函數(shù)建立流式DMA映


射，這兩個函數(shù)接受緩沖區(qū)的線性地址作為其參數(shù)并返回相應(yīng)的總線地址。
3. 釋放流式映射。
當(dāng)DMA傳輸結(jié)束之后我們需要釋放該映射，這時調(diào)用dma_unmap_single()函數(shù)。
注意：
(1). 為了避免高速緩存一致性問題，驅(qū)動程序在開始從RAM到設(shè)備的DMA數(shù)據(jù)傳輸之前，如果有必要，應(yīng)


該調(diào)用dma_sync_single_for_device()函數(shù)刷新與DMA緩沖區(qū)對應(yīng)的高速緩存行。
(2). 從設(shè)備到RAM的一次DMA數(shù)據(jù)傳送完成之前設(shè)備驅(qū)動程序是不可以訪問內(nèi)存緩沖區(qū)的，但如果有必要


的話，驅(qū)動程序在讀緩沖區(qū)之前，應(yīng)該調(diào)用dma_sync_single_for_cpu()函數(shù)使相應(yīng)的硬件高速緩存行無


效。
(3). 雖然kmalloc底層也是用__get_free_pages實現(xiàn)的，不過kmalloc對應(yīng)的釋放緩沖區(qū)函數(shù)為kfree，


而__get_free_pages對應(yīng)的釋放緩沖區(qū)函數(shù)為free_pages。具體與__get_free_pages有關(guān)系的幾個申請


與釋放函數(shù)如下：
申請函數(shù)：
alloc_pages(gfp_mask,order)
返回第一個所分配頁框描述符的地址，或者如果分配失敗則返回NULL。
__get_free_pages(gfp_mask,order)
類似于alloc_pages()，但它返回第一個所分配頁的線性地址。如果需要獲得線性地址對應(yīng)的頁框號，那


么需要調(diào)用virt_to_page(addr)宏產(chǎn)生線性地址。
釋放函數(shù)：
__free_pages(page,order)
這里主要強調(diào)page是要釋放緩沖區(qū)的線性首地址所在的頁框號
free_pages(page,order)
這個函數(shù)類似于__free_pages(page,order)，但是它接收的參數(shù)為要釋放的第一個頁框的線性地址addr

========

DMA驅(qū)動程序編寫與測試 ?

1、驅(qū)動程序編寫


在本驅(qū)動程序中，我們打算在內(nèi)存中開辟兩個空間，分別作為源和目的。我們用兩個方法將源中的數(shù)據(jù)寫到目的中，一種方法是讓cpu去做，另外一種發(fā)放是讓DMA去做！好的，閑話少說，直接分析代碼：


#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/irq.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/irq.h>
#include <asm/io.h>
#include <asm/arch/regs-gpio.h>
#include <asm/hardware.h>
#include <linux/poll.h>
#include <linux/dma-mapping.h>


#define MEM_CPY_NO_DMA ?0
#define MEM_CPY_DMA ? ? 1


#define BUF_SIZE ?(512*1024)


#define DMA0_BASE_ADDR ?0x4B000000
#define DMA1_BASE_ADDR ?0x4B000040
#define DMA2_BASE_ADDR ?0x4B000080
#define DMA3_BASE_ADDR ?0x4B0000C0


struct s3c_dma_regs {
?unsigned long disrc;
?unsigned long disrcc;
?unsigned long didst;
?unsigned long didstc;
?unsigned long dcon;
?unsigned long dstat;
?unsigned long dcsrc;
?unsigned long dcdst;
?unsigned long dmasktrig;
};




static int major = 0;


static char *src;
static u32 src_phys;


static char *dst;
static u32 dst_phys;


static struct class *cls;


static volatile struct s3c_dma_regs *dma_regs;


static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(dma_waitq);
/* 中斷事件標(biāo)志, 中斷服務(wù)程序?qū)⑺?，ioctl將它清0 */
static volatile int ev_dma = 0;


static int s3c_dma_ioctl(struct inode *inode, struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
{
?int i;


?memset(src, 0xAA, BUF_SIZE);
?memset(dst, 0x55, BUF_SIZE);
?
?switch (cmd)
?{
? ? ? ? ? ? ? ? //這是非DMA模式
? case MEM_CPY_NO_DMA :
? {
? ?for (i = 0; i < BUF_SIZE; i++)
? ? dst[i] = src[i]; ?//CPU直接將源拷貝到目的
? ?if (memcmp(src, dst, BUF_SIZE) == 0)//這個函數(shù)見注釋2
? ?{
? ? printk("MEM_CPY_NO_DMA OK\n");
? ?}
? ?else
? ?{
? ? printk("MEM_CPY_DMA ERROR\n");
? ?}
? ?break;
? }


? ? ? ? ? ? ? ? //這是DMA模式
? case MEM_CPY_DMA :
? {
? ?ev_dma = 0;
? ?
? ?/* 把源,目的,長度告訴DMA */
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? /* 關(guān)于下面寄存器的具體情況，我們在注釋3里面來詳細(xì)講一下 */
? ?dma_regs->disrc ? ? ?= src_phys; ? ? ? ?/* 源的物理地址 */
? ?dma_regs->disrcc ? ? = (0<<1) | (0<<0); /* 源位于AHB總線, 源地址遞增 */
? ?dma_regs->didst ? ? ?= dst_phys; ? ? ? ?/* 目的的物理地址 */
? ?dma_regs->didstc ? ? = (0<<2) | (0<<1) | (0<<0); /* 目的位于AHB總線, 目的地址遞增 */
? ?dma_regs->dcon ? ? ? = (1<<30)|(1<<29)|(0<<28)|(1<<27)|(0<<23)|(0<<20)|(BUF_SIZE<<0); ?/* 使能中斷,單個傳輸,軟件觸發(fā), */


? ?/* 啟動DMA */
? ?dma_regs->dmasktrig ?= (1<<1) | (1<<0);


? ?/* 如何知道DMA什么時候完成? */
? ?/* 休眠 */
? ?wait_event_interruptible(dma_waitq, ev_dma);


? ?if (memcmp(src, dst, BUF_SIZE) == 0)
? ?{
? ? printk("MEM_CPY_DMA OK\n");
? ?}
? ?else
? ?{
? ? printk("MEM_CPY_DMA ERROR\n");
? ?}
? ?
? ?break;
? }
?}


?return 0;
}


static struct file_operations dma_fops = {
?.owner ?= THIS_MODULE,
?.ioctl ?= s3c_dma_ioctl,
};


static irqreturn_t s3c_dma_irq(int irq, void *devid)
{
?/* 喚醒 */
?ev_dma = 1;
? ? wake_up_interruptible(&dma_waitq); ? /* 喚醒休眠的進程 */
?return IRQ_HANDLED;
}


static int s3c_dma_init(void)
{
? ? ? ? ?/* 這里注冊一個中斷，當(dāng)DMA數(shù)據(jù)傳輸完畢之后會發(fā)生此中斷 */
?if (request_irq(IRQ_DMA3, s3c_dma_irq, 0, "s3c_dma", 1))
?{
? printk("can't request_irq for DMA\n");
? return -EBUSY;
?}
?
?/* 分配SRC, DST對應(yīng)的緩沖區(qū)，關(guān)于此函數(shù)詳見注釋1 */
?src = dma_alloc_writecombine(NULL, BUF_SIZE, &src_phys, GFP_KERNEL);//源
?if (NULL == src)
?{
? printk("can't alloc buffer for src\n");
? free_irq(IRQ_DMA3, 1);
? return -ENOMEM;
?}
?
?dst = dma_alloc_writecombine(NULL, BUF_SIZE, &dst_phys, GFP_KERNEL);//目的
?if (NULL == dst)
?{
? free_irq(IRQ_DMA3, 1);
? dma_free_writecombine(NULL, BUF_SIZE, src, src_phys);
? printk("can't alloc buffer for dst\n");
? return -ENOMEM;
?}


?major = register_chrdev(0, "s3c_dma", &dma_fops);//注冊字符設(shè)備


?/* 為了自動創(chuàng)建設(shè)備節(jié)點 */
?cls = class_create(THIS_MODULE, "s3c_dma");
?class_device_create(cls, NULL, MKDEV(major, 0), NULL, "dma"); /* /dev/dma */


?dma_regs = ioremap(DMA3_BASE_ADDR, sizeof(struct s3c_dma_regs));//這邊是將DMA控制寄存器映射到內(nèi)核空間
??
?return 0;
}


static void s3c_dma_exit(void)
{
?iounmap(dma_regs);
?class_device_destroy(cls, MKDEV(major, 0));
?class_destroy(cls);
?unregister_chrdev(major, "s3c_dma");
?dma_free_writecombine(NULL, BUF_SIZE, src, src_phys);
?dma_free_writecombine(NULL, BUF_SIZE, dst, dst_phys);?
?free_irq(IRQ_DMA3, 1);
}


module_init(s3c_dma_init);
module_exit(s3c_dma_exit);


MODULE_LICENSE("GPL");


注釋1：
之前我們知道在內(nèi)核中開辟空間可以用kmalloc函數(shù)，這里卻用了dma_alloc_writecombine，這是為什么呢？這是因為kmalloc開辟的空間其邏輯地址雖然是連續(xù)的，但是其實際的物理地址可能不是連續(xù)的。而DMA傳輸數(shù)據(jù)時，要求物理地址是連續(xù)的，dma_alloc_writecombine就滿足這一點，這個函數(shù)的原型是：
dma_alloc_writecombine(struct device *dev, size_t size, dma_addr_t *handle, gfp_t gfp)
其中size代表開辟的空間的大小，handle代表開辟的空間的物理地址，返回值是開辟的空間的邏輯地址。


注釋2：
int memcmp(const void *cs, const void *ct, size_t count)
{
?const unsigned char *su1, *su2;
?int res = 0;


?for (su1 = cs, su2 = ct; 0 < count; ++su1, ++su2, count--)
? if ((res = *su1 - *su2) != 0)
? ?break;
?return res;
}


我們看到這個函數(shù)的作用就是將第一個參數(shù)和第二個參數(shù)一位一位地比較，一旦不相等就返回，此時返回值為非零。比較的位數(shù)為第三個參數(shù)，如果前兩個參數(shù)的前count為都是相等的，那么就會返回0


注釋3：
我們先來解析一下上面幾個寄存器：
?
?DISRCn bit Description Initial State?
?S_ADDR [30:0] 源起始地址 0x00000000?
? ? ??
?DISRCCn bit Description Initial State?
?LOC [1] 用于選擇源的位置
?0：源在系統(tǒng)總線上
?1：源在外設(shè)總線上 0
?INC [0] 用于選擇地址是否自動增加
?0：地址自動增加
?1：地址固定不變（此時即便是burst 模式下，傳輸過程中地址自動增加， ?但是一旦傳輸完這一次數(shù)據(jù)，地址又變?yōu)槌踔?#xff09; 0
? ?
?DIDSTn bit Description Initial State?
?D_ADDR [30:0] 目的起始地址 0x00000000?
? ? ??
?DIDSTCn Bit Description Initial State?
?CHK_INT [2] 當(dāng)設(shè)置為自動加載時，用來選擇中斷發(fā)生的時間
?0：TC為0是產(chǎn)生中斷
?1：自動加載完成的時候產(chǎn)生中斷 0
?LOC [1] 用于選擇目的設(shè)備的位置
?0：目的設(shè)備在系統(tǒng)總線上
?1：目的設(shè)備在外設(shè)總線上 0
?INC [0] 用于選擇地址是否自動增加
?0：地址自動增加
?1：地址固定不變（此時即便是burst模式下，傳輸過程中地址自動增加，但是一旦傳輸完這一次數(shù)據(jù)，地址又重新變?yōu)槌踔?#xff09; 0
? ?
?DCONn Bit Description Initial State?
?DMD_HS [31] 選擇為Demand模式或者是握手模式
?0：選擇為Demand模式
?1：選擇為握手模式
?這兩種模式下都是當(dāng)發(fā)生請求時，DMA控制器開始傳輸數(shù)據(jù)并且發(fā)出 ?應(yīng) ?答信號，不同點是握手模式下，當(dāng)DMA控制器收到請求撤銷信號，并且自 ?身發(fā)出應(yīng)答撤銷信號之后才能接收下一次請求。而在Demand模式下，并 ?不需要等待請求撤銷信號，他只需要撤銷自身的應(yīng)答信號，然后等待下一 ?次的請求。
?0
?SYNC [30] 選擇DREQ/DACK的同步
?0：DREQ and DACK 與PCLK同步
?1：DREQ and DACK 與HCLK同步
?因此當(dāng)設(shè)備在AHB系統(tǒng)總線時，這一位必須為1，而當(dāng)設(shè)備在APB系統(tǒng) ?時，它應(yīng)該被設(shè)為0。當(dāng)設(shè)備位于外部系統(tǒng)時，應(yīng)根據(jù)具體情況而定。 0
?INT [29] 是否使能中斷
?0：禁止中斷，用戶需要查看狀態(tài)寄存器來判斷傳輸是否完成
?1：使能中斷，所有的傳輸完成之后產(chǎn)生中斷信號 0
?TSZ [28] 選擇一個原子傳輸?shù)拇笮?
?0：單元傳輸（一次傳輸一個單元）
?1：突發(fā)傳輸（一次傳輸四個單元） 0
?SERVMODE [27] 選擇是單服務(wù)模式還是整體服務(wù)模式
?0：單服務(wù)模式，當(dāng)一次原子傳輸完成后需要等待下一個DMA請求
?1：整體服務(wù)模式，進行多次原子傳輸，知道傳輸計數(shù)值到達(dá)0 0
?HWSRCSEL [26:24] 為每一個DMA選擇DMA請求源
?具體參見芯片手冊 000
?SWHW_SEL [23] 選擇DMA源為軟件請求模式還是硬件請求模式
?0：軟件請求模式，需要將寄存器DMASKTRIG的SW_TRIG置位
?1：硬件請求模式 0
?RELOAD [22] 是否自動重新裝載
?0：自動重裝，當(dāng)目前的傳輸計數(shù)值變?yōu)?時，自動重裝
?1：不自動重裝
?RELOAD[1]被設(shè)置為0以防無意識地進行新的DMA傳輸 0
?DSZ [21:20] 要被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的大小
?00 = Byte ? ?01 = Half word?
?10 = Word ? 11 = reserved 00
?TC [19:0] 初始化傳輸計數(shù) 0000
? ?
這里我們需要注意了，里面有三個東東要分清楚：
DSZ ? ：代表數(shù)據(jù)的大小
TSZ ? ：一次傳輸多少個數(shù)據(jù)
TC ? ? ：一共傳輸多少次
所以實際傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的大小為：DSZ * TSZ * TC ??
我們本程序里面由于設(shè)置為數(shù)據(jù)大小為1個字節(jié)，一次傳輸1個數(shù)據(jù)，所以傳輸次數(shù)直接就是實際數(shù)據(jù)的大小了。


?DSTATn Bit Description Initial State?
?STAT [21:20] DMA控制器的狀態(tài)
?00：DMA控制器已經(jīng)準(zhǔn)備好接收下一個DMA請求
?01：DMA控制器正在處理DMA請求 00
?CURR_TC ? [19:0] 傳輸計數(shù)的當(dāng)前值
?每個原子傳輸減1 ?
? ?
?DCSRCn Bit Description Initial State?
?CURR_SRC [30:0] 當(dāng)前的源地址 0x00000000
? ?
?DCDSTn Bit Description Initial State?
?CURR_DST [30:0] 當(dāng)前的目的地址 0x00000000
? ?
?DMASKTRIGn Bit Description Initial State?
?STOP [2] 停止DMA操作
?1：當(dāng)前的原子傳輸完成之后，就停止DMA操作。如果當(dāng)前沒有原子 ?傳輸正在進行，就立即結(jié)束。 ?
?ON_OFF [1] DMA通道的開/閉
?0：DMA通道關(guān)閉
?1：DMA通道打開，并且處理DMA請求 ?
?SW_TRIG [0] 1：在軟件請求模式時觸發(fā)DMA通道 ?
??
OK！寄存器分析完畢，具體設(shè)置就不在寫出來了！




在此我們在來總結(jié)一下DMA的操作流程：
我們首先設(shè)置DMA的工作方式，然后打開DMA通道，緊接著我們使CPU休眠，停止執(zhí)行代碼。與此同時，在DMA控制器的作用下，從源向目的拷貝數(shù)據(jù)。一旦數(shù)據(jù)拷貝完成，就會觸發(fā)中斷，在中斷函數(shù)里面，喚醒進程，從而程序繼續(xù)運行，打印相關(guān)信息。


2、應(yīng)用程序編寫
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <string.h>


/* ./dma_test nodma
?* ./dma_test dma
?*/
#define MEM_CPY_NO_DMA ?0
#define MEM_CPY_DMA ? ? 1


void print_usage(char *name)
{
?printf("Usage:\n");
?printf("%s <nodma | dma>\n", name);
}




int main(int argc, char **argv)
{
?int fd;
?
? if (argc != 2)
?{
? print_usage(argv[0]);
? return -1;
?}


?fd = open("/dev/dma", O_RDWR);
?if (fd < 0)
?{
? printf("can't open /dev/dma\n");
? return -1;
?}


?if (strcmp(argv[1], "nodma") == 0)
?{
? while (1)
? {
? ?ioctl(fd, MEM_CPY_NO_DMA);
? }
?}
?else if (strcmp(argv[1], "dma") == 0)
?{
? while (1)
? {
? ?ioctl(fd, MEM_CPY_DMA);
? }
?}
?else
?{
? print_usage(argv[0]);
? return -1;
?}
?return 0; ?
}


應(yīng)用程序過于簡單，不在分析！


3、測試
# insmod dma.ko ? ? ?//加載驅(qū)動
# cat /proc/interrupts //查看中斷
? ? ? ? ? ?CPU0
?30: ? ? ?52318 ? ? ? ? s3c ?S3C2410 Timer Tick
?33: ? ? ? ? ?0 ? ? ? ? s3c ?s3c-mci
?34: ? ? ? ? ?0 ? ? ? ? s3c ?I2SSDI
?35: ? ? ? ? ?0 ? ? ? ? s3c ?I2SSDO
?36: ? ? ? ? ?0 ? ? ? ? s3c ?s3c_dma
?37: ? ? ? ? 12 ? ? ? ? s3c ?s3c-mci
?42: ? ? ? ? ?0 ? ? ? ? s3c ?ohci_hcd:usb1
?43: ? ? ? ? ?0 ? ? ? ? s3c ?s3c2440-i2c
?51: ? ? ? 2725 ? ? s3c-ext ?eth0
?60: ? ? ? ? ?0 ? ? s3c-ext ?s3c-mci
?70: ? ? ? ? 97 ? s3c-uart0 ?s3c2440-uart
?71: ? ? ? ?100 ? s3c-uart0 ?s3c2440-uart
?83: ? ? ? ? ?0 ? ? ? ? ? - ?s3c2410-wdt
Err: ? ? ? ? ?0


# ls /dev/dma ? ? //查看設(shè)備
/dev/dma


# ./dmatest ? ? ? //如此就會打印用法
Usage:
./dmatest <nodma | dma>


# ./dmatest dma ? ? //以DMA方式拷貝，CPU可以做其他事情
MEM_CPY_DMA OK
MEM_CPY_DMA OK
MEM_CPY_DMA OK
MEM_CPY_DMA OK
MEM_CPY_DMA OK
MEM_CPY_DMA OK
MEM_CPY_DMA OK


# ./dmatest dma ? ? //CPU拷貝，各種競爭CPU
MEM_CPY_DMA OK
MEM_CPY_DMA OK
MEM_CPY_DMA OK
MEM_CPY_DMA OK

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Linux DMA 驱动学习总结的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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