DMA handle是什么意思

时间: 2024-08-14 20:07:25 浏览: 39

linux下dma使用方法

### Linux 下 DMA 使用方法 #### 一、DMA 概述 DMA（Direct Memory Access）是一种在没有 CPU 干预的情况下让设备直接访问主系统内存的技术。这种技术的主要优点是可以显著提高系统的性能，尤其是在数据传输密集型的应用场景中。DMA 控制器能够负责管理 DMA 过程，自动将数据从一个地址传输到另一个地址，从而让 CPU 可以执行其他更重要的任务。 #### 二、DMA 在 Linux 内核中的实现在 Linux 内核中，DMA 技术广泛应用于各种外围设备的数据传输过程中。为了有效地利用 DMA，内核提供了多种 DMA 接口。这些接口不仅简化了 DMA 的使用，还确保了数据传输过程中的缓存一致性问题得到妥善处理。 #### 三、DMA 控制器的工作原理 DMA 控制器是一种外围设备，负责 DMA 管理。当需要传输数据块时，CPU 向 DMA 控制器提供源地址和目的地址以及总字节数。DMA 控制器随后自动地将数据从源地址传输到目的地址，而不需要 CPU 的干预。当剩余字节数为 0 时，块传输结束。 #### 四、DMA 映射 ##### 4.1 DMA 映射的基础对于任何类型的 DMA 传输，都需要提供源地址和目的地址，以及要传输的字节数。在外围 DMA 的情况下，外围设备的 FIFO 既可以作为源，也可以作为目的。当外围设备作为源时，内存位置（内部或外部）作为目的地址；当外围设备作为目的地时，内存位置（内部或外部）作为源地址。 ##### 4.2 缓存一致性和 DMA 根据内核内存管理的知识，最近访问的内存区域的副本存储在缓存中。这也适用于 DMA 内存。两个独立设备之间共享的内存通常是缓存一致性问题的根源。缓存一致性确保每个写操作似乎是瞬间发生的，因此共享相同内存区域的所有设备看到完全相同的变化序列。例如，考虑一个配备了缓存和外部内存的 CPU，可以由使用 DMA 的设备直接访问。当 CPU 访问内存中的位置 X 时，当前值将存储在缓存中。如果在下一次设备尝试访问 X 之前，缓存没有刷新到内存中，设备将收到过期的 X 值。同样，如果当设备向内存写入新值时，X 的缓存副本没有失效，那么 CPU 将对过时的 X 值进行操作。解决这个问题的方法有两个： 1. **硬件解决方案**：一致性的系统。 2. **软件解决方案**：操作系统负责确保缓存一致性。这种系统称为非一致性系统。 ##### 4.3 DMA 映射的类型 DMA 映射包括分配 DMA 缓冲区并为其生成总线地址。设备实际上使用总线地址。总线地址是 `dma_addr_t` 类型的每个实例。可以区分两种类型的映射： 1. **一致性 DMA 映射**：可以在多个传输中使用，自动解决缓存一致性问题。但是这种映射资源很宝贵。 2. **流式 DMA 映射**：有许多约束，并且不能自动解决一致性问题。在每次传输之间包含几个函数调用可以解决一致性问题。一致性映射通常存在于驱动程序的生命周期中，而流式映射通常在 DMA 传输完成后取消映射。开发者应当尽可能地使用流式 DMA 映射，在必要情况下再使用一致性 DMA 映射。 #### 五、代码示例当使用 DMA 映射时，代码中应该包括 `<linux/dma-mapping.h>` 头文件。 ##### 5.1 一致性映射下面的函数用于设置一致性的映射： ```c void *dma_alloc_coherent(struct device *dev, size_t size, dma_addr_t *dma_handle, gfp_t flag) ``` 这个函数处理缓冲区的分配和映射，并返回该缓冲区的内核虚拟地址，该地址的大小为 `size` 字节，可由 CPU 访问。`dev` 是设备结构体。`dma_handle` 是指向相关总线地址的输出参数。为映射分配的内存保证在物理上是连续的，并且标志决定应该如何分配内存，通常是通过 `GFP_KERNEL` 或 `GFP_ATOMIC`（如果在原子上下文）分配。释放一个映射时，可以使用以下函数： ```c void dma_free_coherent(struct device *dev, size_t size, void *cpu_addr, dma_addr_t dma_handle); ``` 这里，`cpu_addr` 对应于 `dma_alloc_coherent()` 返回的内核虚拟地址。 ##### 5.2 流式 DMA 映射流式映射约束更多，与一致性映射不同，原因如下： - 映射需要使用已经分配的缓冲区。 - 映射可以接受几个不相邻和分散的缓冲区。流式映射的具体实现取决于实际应用场景和硬件平台，通常需要开发者自己编写相应的代码来处理。 #### 六、总结 Linux 内核中的 DMA 技术提供了强大的工具来提高系统的性能。通过正确使用 DMA 映射和理解缓存一致性问题，开发人员可以构建更加高效和可靠的设备驱动程序。了解这些技术的基本原理和具体实现细节，对于深入掌握 Linux 内核和外围设备编程至关重要。

DMA (Direct Memory Access) handle通常是指直接内存访问控制器的处理标识符或句柄。它是一个软件编程接口，用于在处理器与外设之间传输数据时，控制DMA引擎直接从内存读取或写入数据，而无需CPU干预每个数据包的传输过程。有了DMA handle，程序员可以配置DMA操作的源地址、目标地址、传输大小等参数，并启动数据传输，从而提高系统的并发能力和效率。在许多嵌入式系统、服务器硬件以及高性能的数据处理应用中，DMA handle都扮演着关键角色。

阅读全文

DMA handle是什么意思

相关推荐

dma-alloc.rar_dma_alloc_memory

集合的axidma驱动，测试使用

DMA映射函数详解：dma_alloc_coherent, dma_map_single与DMA池

动态 DMA 映射使用通用设备的 DMA API 详解

初识DMA技术：什么是DMA及其作用原理

dmam_alloc_coherent的dma_handle和返回值有什么区别

__HAL_LINKDMA(__HANDLE__, __PPP_DMA_FIELD__, __DMA_HANDLE__)

uap->dmatx.buf = kmalloc(PL011_DMA_BUFFER_SIZE, GFP_KERNEL | __GFP_DMA);这段代码为什么报这个问题：Unable to handle kernel paging request at virtual address 0000000200005401

../PCIE.cpp:107:45: error: invalid conversion from ‘int*’ to ‘PDIAG_DMA’ {aka ‘int’} [-fpermissive] 107 | DeviceClose(pcie_init[handle].hDev, &pcie_init[handle].dma); | ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ | | | int*

STM32F103和STM32F407的DMA配置有什么区别，请写一个示例程序

什么情况下会进入handle中断

根据synopsys dma controller写一个dma测试程序

STM32H743的DMA搬运ADC的地址是什么，如何通过hal库代码获取

HAL_DMA_Start_IT(&hdma, (uint32_t)&GPIOA->IDR, (uint32_t)&data_array[i], 1);什么意思

virtio dma报文头

stm32DMA配置

stm32f103zet6怎么开启串口dma接收？给我详细的代码使用hal库，，使用dma中断后，我能异变串口用dma接收数据，一边改变pwm通道地输出吗？就是二者同时进行互不打扰，那么能同时使用dma中断以及定时器中断吗？为什么？

RK3399 DMA控制程序

最新推荐

MiniGui业务开发基础培训-htk

BottleJS快速入门：演示JavaScript依赖注入优势

管理建模和仿真的文件

【版本控制】：R语言项目中Git与GitHub的高效应用

RT-DETR如何实现在实时目标检测中既保持精度又降低计算成本？请提供其技术实现的详细说明。

vConsole插件使用教程：输出与复制日志文件

"互动学习：行动中的多样性与论文攻读经历"

【自然语言处理】：R语言文本挖掘与情感分析入门指南

智能衣柜的设计中是如何应用嵌入式系统与物联网技术实现个性化定制的？

Node.js v12.7.0版本发布 - 适合高性能Web服务器与网络应用

__HAL_LINKDMA(HANDLE, __PPP_DMA_FIELD, DMA_HANDLE__)

../PCIE.cpp:107:45: error: invalid conversion from ‘int’ to ‘PDIAG_DMA’ {aka ‘int’} [-fpermissive] 107 | DeviceClose(pcie_init[handle].hDev, &pcie_init[handle].dma); | ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ | | | int