Linux 内核的 DMA 子系统, DMA 的工作原理和相关 API
时间: 2023-08-27 07:27:15 浏览: 78
Linux 内核的 DMA 子系统是一种提供直接内存访问(Direct Memory Access,DMA)功能的机制,可以实现设备之间的数据传输,减少 CPU 的负担,提高系统性能。DMA 子系统包括了 DMA 控制器、DMA 缓冲区管理、中断处理等多个部分,其中比较重要的 API 包括以下几个:
1. dma_alloc_coherent():分配 DMA 缓冲区的 API,用于分配一段连续的物理内存,用于 DMA 数据传输。
2. dma_map_single() 和 dma_unmap_single():将一个单独的 DMA 缓冲区映射到物理地址空间,并在 DMA 操作完成后释放映射。
3. dma_sync_single_for_cpu() 和 dma_sync_single_for_device():同步 DMA 缓冲区和物理地址空间之间的数据,以确保数据的正确性和一致性。
4. dmaengine_submit() 和 dma_async_issue_pending():提交 DMA 操作请求,启动 DMA 数据传输。
5. dmaengine_terminate_all():停止所有正在进行的 DMA 操作。
DMA 的工作原理是通过 DMA 控制器实现的。控制器可以直接访问系统总线,将数据从设备中读取到 DMA 缓冲区中,或者从 DMA 缓冲区中将数据传输到设备中。在进行 DMA 操作时,需要设置 DMA 控制器的寄存器,包括源地址、目的地址、传输长度等信息。DMA 控制器会负责处理数据传输的过程,传输完成后会产生中断信号通知 CPU。
需要注意的是,Linux 内核的 DMA 子系统需要硬件支持,即需要设备具有 DMA 控制器接口。如果设备没有 DMA 控制器接口,也可以通过 CPU 进行数据传输,但效率会降低。