dmaengine_prep_slave_single

dmaengine_prep_slave_single是Linux内核中DMA引擎的一个函数，用于准备一个单次DMA传输操作。它需要传入一个DMA通道的指针、数据缓冲区的地址、数据长度和DMA方向等参数，然后返回一个DMA描述符的指针，该描述符可用于启动DMA传输操作。在使用该函数进行DMA传输操作时，需要先调用dmaengine_submit函数提交DMA描述符，再调用dma_async_issue_pending函数启动DMA传输。

相关问题

RK3399 DMA控制程序

RK3399是一款基于ARM架构的处理器，它提供了DMA控制器来优化数据传输速度。下面是一个简单的RK3399 DMA控制程序的示例代码：

#include <linux/dma-mapping.h>
#include <linux/dmaengine.h>

#define DMA_TX_CHANNEL 0
#define DMA_RX_CHANNEL 1
#define BUFFER_SIZE 1024

// 定义DMA设备和通道
static struct dma_device *dma_dev;
static struct dma_chan *dma_tx_chan;
static struct dma_chan *dma_rx_chan;

// 定义DMA缓冲区
static dma_addr_t tx_dma_handle;
static dma_addr_t rx_dma_handle;
static char *tx_buffer;
static char *rx_buffer;

// 初始化DMA设备和通道
static int dma_init(void) {
    dma_dev = dmaengine_get_device("ffaa0000.dma");
    if (!dma_dev) {
        printk(KERN_ERR "Failed to get DMA device\n");
        return -ENODEV;
    }

    dma_tx_chan = dma_request_chan(dma_dev, "tx");
    if (!dma_tx_chan) {
        printk(KERN_ERR "Failed to get TX DMA channel\n");
        return -ENODEV;
    }

    dma_rx_chan = dma_request_chan(dma_dev, "rx");
    if (!dma_rx_chan) {
        printk(KERN_ERR "Failed to get RX DMA channel\n");
        return -ENODEV;
    }

    // 分配DMA缓冲区
    tx_buffer = dma_alloc_coherent(&dma_dev->dev, BUFFER_SIZE, &tx_dma_handle, GFP_KERNEL);
    if (!tx_buffer) {
        printk(KERN_ERR "Failed to allocate TX buffer\n");
        return -ENOMEM;
    }

    rx_buffer = dma_alloc_coherent(&dma_dev->dev, BUFFER_SIZE, &rx_dma_handle, GFP_KERNEL);
    if (!rx_buffer) {
        printk(KERN_ERR "Failed to allocate RX buffer\n");
        dma_free_coherent(&dma_dev->dev, BUFFER_SIZE, tx_buffer, tx_dma_handle);
        return -ENOMEM;
    }

    return 0;
}

// 发送数据
static int dma_send_data(char *data, size_t len) {
    struct dma_async_tx_descriptor *desc;
    struct dma_slave_config config = {
        .direction = DMA_MEM_TO_DEV,
        .src_addr = tx_dma_handle,
        .dst_addr = DMA_TX_CHANNEL,
        .src_addr_width = DMA_SLAVE_BUSWIDTH_1_BYTE,
        .dst_addr_width = DMA_SLAVE_BUSWIDTH_1_BYTE,
        .src_maxburst = 1,
        .dst_maxburst = 1,
    };

    // 设置DMA配置
    dmaengine_slave_config(dma_tx_chan, &config);

    // 创建DMA事务
    desc = dmaengine_prep_slave_single(dma_tx_chan, data, len, DMA_MEM_TO_DEV, DMA_PREP_INTERRUPT);
    if (!desc) {
        printk(KERN_ERR "Failed to prepare TX DMA descriptor\n");
        return -EIO;
    }

    // 提交DMA事务
    dmaengine_submit(desc);
    dma_async_issue_pending(dma_tx_chan);

    return 0;
}

// 接收数据
static int dma_recv_data(char *data, size_t len) {
    struct dma_async_tx_descriptor *desc;
    struct dma_slave_config config = {
        .direction = DMA_DEV_TO_MEM,
        .src_addr = DMA_RX_CHANNEL,
        .dst_addr = rx_dma_handle,
        .src_addr_width = DMA_SLAVE_BUSWIDTH_1_BYTE,
        .dst_addr_width = DMA_SLAVE_BUSWIDTH_1_BYTE,
        .src_maxburst = 1,
        .dst_maxburst = 1,
    };

    // 设置DMA配置
    dmaengine_slave_config(dma_rx_chan, &config);

    // 创建DMA事务
    desc = dmaengine_prep_slave_single(dma_rx_chan, data, len, DMA_DEV_TO_MEM, DMA_PREP_INTERRUPT);
    if (!desc) {
        printk(KERN_ERR "Failed to prepare RX DMA descriptor\n");
        return -EIO;
    }

    // 提交DMA事务
    dmaengine_submit(desc);
    dma_async_issue_pending(dma_rx_chan);

    return 0;
}

// 释放DMA缓冲区和通道
static void dma_cleanup(void) {
    dmaengine_terminate_all(dma_tx_chan);
    dmaengine_terminate_all(dma_rx_chan);
    dma_release_channel(dma_tx_chan);
    dma_release_channel(dma_rx_chan);
    dma_free_coherent(&dma_dev->dev, BUFFER_SIZE, tx_buffer, tx_dma_handle);
    dma_free_coherent(&dma_dev->dev, BUFFER_SIZE, rx_buffer, rx_dma_handle);
}

// 模块加载函数
static int __init dma_test_init(void) {
    int ret;

    printk(KERN_INFO "RK3399 DMA test module loaded\n");

    // 初始化DMA设备和通道
    ret = dma_init();
    if (ret) {
        return ret;
    }

    // 发送和接收数据
    ret = dma_send_data("Hello, world!", 13);
    if (ret) {
        dma_cleanup();
        return ret;
    }

    ret = dma_recv_data(rx_buffer, BUFFER_SIZE);
    if (ret) {
        dma_cleanup();
        return ret;
    }

    printk(KERN_INFO "Received data: %s\n", rx_buffer);

    return 0;
}

// 模块卸载函数
static void __exit dma_test_exit(void) {
    printk(KERN_INFO "RK3399 DMA test module unloaded\n");

    // 释放DMA缓冲区和通道
    dma_cleanup();
}

module_init(dma_test_init);
module_exit(dma_test_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");

这个程序使用了DMA发送和接收数据，通过DMA传输数据可以减少CPU的负担，提高系统性能。在程序中，我们首先通过`dmaengine_get_device`函数获取DMA设备，然后通过`dma_request_chan`函数获取DMA通道。接着，我们使用`dma_alloc_coherent`函数分配DMA缓冲区，这个函数会返回一个物理地址，我们需要将这个地址传给DMA控制器。在发送和接收数据时，我们需要设置DMA配置，并使用`dmaengine_prep_slave_single`函数创建DMA事务，最后通过`dmaengine_submit`和`dma_async_issue_pending`函数提交事务。在模块卸载时，我们需要使用`dma_release_channel`和`dma_free_coherent`函数释放DMA通道和缓冲区。

在Linux系统中，如何配置DMA控制器以实现外设接口和内存之间的高效数据传输？请提供详细的步骤和代码示例。

要在Linux系统中配置DMA控制器，首先需要对《深入理解DMA控制器：工作原理与Linux驱动应用》一书进行详细阅读，书中不仅介绍了DMA控制器的工作原理，还提供了在Linux驱动中如何应用DMA控制器的深入讲解。

参考资源链接：[深入理解DMA控制器：工作原理与Linux驱动应用](https://wenku.csdn.net/doc/82rn1vykhv?spm=1055.2569.3001.10343)

DMA控制器的配置过程涉及以下几个关键步骤：

1. **设备树描述**：在设备树中定义DMA控制器的配置，包括通道数量、传输类型等。这一步是让内核识别并正确配置DMA控制器。

2. **申请DMA通道**：通过调用`dma_request_channel`函数来申请一个可用的DMA通道。通常需要指定数据传输类型，如流式传输或是分散/集中传输。

3. **配置DMA传输**：使用`dmaengine_prep_dma_cyclic`或者`dmaengine_prep_slave_single`等函数准备一个DMA传输，设置源地址、目标地址、传输数据大小等参数。

4. **启动DMA传输**：通过`dmaengine_submit`函数提交DMA传输请求，并通过`dma_async_issue_pending`来启动DMA传输。

5. **中断处理**：当DMA传输完成后，通常会触发一个中断。内核驱动程序需要实现中断服务例程来处理传输完成事件，如释放DMA通道和完成数据处理。

以下是一个简单的代码示例，展示了如何在Linux内核中初始化一个DMA传输：

#include <linux/dmaengine.h>

struct dma_chan *dma_chan;
struct dma_async_tx_descriptor *dma_desc;

dma_chan = dma_request_channel(mask, filter_fn, NULL);
if (!dma_chan) {
    /* 处理无法获取DMA通道的情况 */
}

dma_desc = dmaengine_prep_dma_cyclic(dma_chan, src_addr, size, period,
                                     direction, flags);
if (!dma_desc) {
    /* 处理无法准备DMA传输的情况 */
}

dma_desc->callback = dma_complete;
dma_desc->callback_param = NULL;

dmaengine_submit(dma_desc);

dma_async_issue_pending(dma_chan);

/* 中断处理函数 */
void dma_complete(void *param) {
    /* 传输完成后的处理 */
}

请注意，以上代码仅为示例，实际应用中需要根据具体的硬件和内核版本进行调整。

在理解了DMA控制器的配置方法之后，为了深入学习更多关于DMA控制器的应用和优化，你可以继续阅读《深入理解DMA控制器：工作原理与Linux驱动应用》，这本书会帮助你更好地理解DMA技术，并提供更多的实战技巧。

参考资源链接：[深入理解DMA控制器：工作原理与Linux驱动应用](https://wenku.csdn.net/doc/82rn1vykhv?spm=1055.2569.3001.10343)