PCI DMA驱动开发实战指南

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DMA驱动开发实例，适用于PCI设备，提供了一个基础框架，读者只需根据实际需求进行适当修改。 DMA（Direct Memory Access，直接内存访问）是一种允许外设直接访问系统内存的技术，无需CPU介入数据传输过程，从而提高了系统性能。在PCI（Peripheral Component Interconnect，外设部件互连）设备中，DMA常用于高速数据传输，例如硬盘、网卡和显卡等。本文将简述一个PCI设备DMA驱动开发的基本流程，并提供一个实例作为参考。在DMA驱动开发中，主要涉及以下几个关键步骤： 1. **分配和映射内存**： - `MapTransfer`函数是DMA适配器的操作之一，用于分配映射寄存器并建立内存与物理地址之间的映射。在给出的代码中，`pDx->DmaAdapter->DmaOperations->MapTransfer`调用实现了这个功能。`PciBusAddress`变量存储了设备将要访问的物理地址。 2. **设置DMA控制器**： - 在DMA传输开始前，需要配置DMA控制器，包括设置传输方向（读或写）、起始地址和传输长度。在代码中，`WriteRegister32`函数用于写入设备寄存器，初始化DMA控制器。例如，`0x80`寄存器可能用于设置DMA模式，`0x84`和`0x88`寄存器分别用于设置传输的PCI总线地址和设备地址。 3. **启动DMA传输**： - 一旦控制器设置完成，就可以启动DMA传输。这通常涉及到触发DMA控制器的一个特定信号或写入某个控制寄存器。在提供的代码中，这部分逻辑可能隐藏在没有显示的部分，因为通常会有一个函数或中断处理程序来启动和管理DMA操作。 4. **处理中断和完成**： - DMA传输完成后，设备通常会触发一个中断，告知CPU传输已经结束。此时，驱动程序需要处理中断，可能包括清理映射，释放资源，以及更新状态或通知上层软件。 5. **错误处理和同步**： - 驱动程序还需要确保在多线程环境下正确地同步访问共享资源，防止数据竞争。同时，必须处理可能出现的错误，如映射失败、内存不足或设备故障等。在实际应用中，读者需要根据具体的硬件设备和协议来调整上述步骤中的细节，例如，不同类型的DMA控制器可能有不同的寄存器结构和操作方式。此外，对于不同的操作系统，如Windows或Linux，其驱动模型和API也会有所不同，因此驱动代码会有所差异。 PCI设备的DMA驱动开发涉及硬件接口的编程，理解设备的数据手册和DMA控制器的工作原理至关重要。提供的实例为读者提供了一个起点，可以根据自身的硬件和需求进行扩展和修改。

IO_ALLOCATION_ACTION DmaReadControl(IN PDEVICE_OBJECT DeviceObject, IN PIRP Irp,
IN PVOID MapRegisterBase, IN PVOID Context)
{
PDEVICE_EXTENSION pDx = NULL;
PHYSICAL_ADDRESS PciBusAddress;
PMDL MdlAddress ;
ULONG reg = 0;

pDx = (PDEVICE_EXTENSION)DeviceObject->DeviceExtension;
pDx->MapRegisterBase = *((ULONG*)MapRegisterBase);
MdlAddress = Irp->MdlAddress ;
PciBusAddress = pDx->DmaAdapter->DmaOperations->MapTransfer(pDx->DmaAdapter, MdlAddress, MapRegisterBase,
pDx->CurrentVirtualAddress, &pDx->CurrentTransferLength, FALSE);

/**************************************************************************************
DMA 已经准备好，告诉设备开始DMA传输
1. 设置地址寄存器的内存地址值为PciBusAddress。
2. 设置长度寄存器的传输长度值为pDx->CurrentTransferLength。
3. 开启设备DMA传输的标志位。
***************************************************************************************/
//设置DMA模式（配置0x80寄存器）
WriteRegister32(pDx->DeviceObject, 0, 0x80, 0x00020D83);
//设置PCI地址寄存器（配置0x84寄存器，是计算机的物理内存起始地址）
WriteRegister32(pDx->DeviceObject, 0, 0x84, PciBusAddress.LowPart);
//设置本地地址地址寄存器（配置0x88寄存器，是设备本地的起始地址）
WriteRegister32(pDx->DeviceObject, 0, 0x88, 0x00000080);
//设置DMA传输长度寄存器（配置0x8c寄存器）
WriteRegister32(pDx->DeviceObject, 0, 0x8c, pDx->CurrentTransferLength);
//设置DMA传输方向（配置0x90寄存器）
if(pDx->Direction == 0)

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liyuanzhao

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