dma_alloc_coherent 定义在哪里

dma_alloc_coherent 函数在 Linux 内核的文件 drivers/base/dma-mapping.c 中定义。该函数是通过 dma_ops 结构体中的 alloc_coherent 函数指针进行调用的。该函数用于为设备分配一块连续的内存区域，并返回该区域的虚拟地址和物理地址。在一些具有 DMA 控制器的设备中，使用 dma_alloc_coherent 函数可以避免由于内存不对齐或者缓存问题导致的数据传输错误。

相关问题

dma_alloc_coherent 获取物理地址

dma_alloc_coherent()函数用于在Linux内核中申请一段连续的物理内存，并返回该物理内存的虚拟地址。该函数的作用是为DMA传输数据提供所需的内存，这段内存需要满足物理地址连续且不可缓存的特点。

以下是dma_alloc_coherent()函数的示例代码：

#include <linux/dma-mapping.h>

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

在这个函数中，参数`dev`是指向设备结构体的指针，`size`是需要申请的内存大小，`dma_handle`是用于保存物理页的总线地址的指针，`flag`是内存分配的标志。

示例用法：

#include <linux/dma-mapping.h>

struct device *dev; // 假设已经定义了设备结构体指针

size_t size = 4096; // 假设需要申请4KB的内存

dma_addr_t dma_handle; // 用于保存物理页的总线地址

void *virt_addr = dma_alloc_coherent(dev, size, &dma_handle, GFP_KERNEL);

if (virt_addr) {
    // 成功申请到内存，可以使用virt_addr进行操作
    // ...
} else {
    // 内存申请失败
    // ...
}

在上述示例中，dma_alloc_coherent()函数成功申请到一段大小为4KB的连续物理内存，并将该物理页的总线地址保存在dma_handle中，返回的虚拟地址存储在virt_addr中。如果内存申请失败，dma_alloc_coherent()函数将返回NULL。

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### DMA在Linux环境下的常见面试问题及重要知识点

#### 什么是DMA？
直接内存访问(DMA)允许硬件设备绕过CPU而直接读写系统内存，从而提高数据传输效率并减少处理器负载[^1]。

#### Linux内核如何管理DMA缓冲区？
Linux通过dma-mapping API来分配和映射DMA一致性的缓存区域。这包括`dma_alloc_coherent()`用于分配物理上连续的内存块以及相应的解除函数`dma_free_coherent()`. 此外还有流式的API如`dma_map_single()` 和 `dma_unmap_single()`处理可能不连续的页面列表.

#### 设备驱动程序怎样设置DMA操作?
对于特定平台上的DMA引擎, 驱动开发者可以利用platform_device结构体中的资源描述符获取必要的I/O地址范围和其他配置参数. 同时也需要实现一组标准的操作方法比如初始化、释放、提交传输请求等.

#### 如何解决不同架构间的端序差异?
当涉及到跨网络或存储子系统的通信时, 数据交换通常遵循大端字节顺序(big endian). 而多数现代微处理器采用小端模式(little endian), 所以必须考虑转换机制. 在Linux中提供了诸如cpu_to_le32(), le32_to_cpu()这样的宏定义来进行此类变换工作.

#include <linux/dma-mapping.h>

struct device *dev;
void *buffer;

// 分配一致性DMA缓冲区
buffer = dma_alloc_coherent(dev, size, &bus_address, GFP_KERNEL);

if (!buffer)
    // 错误处理...

// 使用完毕后释放该缓冲区
dma_free_coherent(dev, size, buffer, bus_address);