没有合适的资源？快使用搜索试试~ 我知道了~

首页Linux驱动中的DMA和Cache一致性问题

Linux驱动中的DMA和Cache一致性问题

DMA

Cache一致性

5星 · 超过95%的资源需积分: 43 108 下载量 97 浏览量更新于2023-06-09 评论 2 收藏 346KB PDF 举报

身份认证购VIP最低享 7 折!

领优惠券(最高得80元）

试读

11页

介绍了DMA和cache的关系和内在原理，内核中流式DMA结构的介绍和使用

资源详情

资源评论

资源推荐

Linux 驱动中的 DMA 和 Cache 一致性问题

------guobamantou@126.com

前言

本文的产生背景是优化某设备的网络性能。接触这个任务时，项目组已经分

析出网络性能的瓶颈是

cache

操作过多，而且已经根据理解对网卡驱动的

cache

部分做了优化，但是预期的优化操作得到错误的结果。本文会阐述这样的预期有

什么背景知识，为什么这么优化不符合预期以及应该怎样优化。

解释这些涉及

cache

的工作原理，

cpu

流水线的部分特性，

Linux

内存管理，

Linux

内核中的

dma

接口函数等知识点。

需要提到，越来越多的现代处理器架构设计中，

cache

对程序员透明或者基

本透明，程序员在

DMA

的时候已经不需要特殊处理。但对于某些嵌入式平台，

此春风尚未拂过。不过可以预见，至多

年，一切都将改变，本文也将彻底沦为

废纸。

参考书籍：

《深入理解

Linux

内核》

《

Linux

设备驱动程序》

《计算机体系结构：量化研究方法》

一、DMA 的基本情况

......................................................................................................................

二、可用于 DMA 的内存

.................................................................................................................

2.1 DMA 所使用的地址

...........................................................................................................

2.2 DMA 地址段的限制

...........................................................................................................

三、Cache 对 DMA 结果的影响

....................................................................................................

3.1 DMA 是否需要关心 cache？

...........................................................................................

3.2 传统架构下 DMA 前后 cache 的处理

............................................................................

3.3 新形势下 DMA 前后 cache 的处理

................................................................................

四、Linux 内核中的 dma 相关接口

...............................................................................................

4.1 一致性 DMA 和流式 DMA

..............................................................................................

4.2 流式 DMA 的使用规则

.....................................................................................................

五、回到项目面对的问题

................................................................................................................

5.1 消除 DMA 前的 cache invalid

.....................................................................................

5.2 消除 dma 后的 cache invalid

.......................................................................................

六、如何处理 Cache 对 DMA 影响的问题

................................................................................

一、

DMA

的基本情况

DMA 作为一种数据拷贝的方法，由 DMA 控制器实现。一般 DMA 任务描述

为：“DMA 控制器，请把总线地址 A 开始的数据搬到总线地址 B 开始的空间，

长度为

len

字节”。

DMA

控制器的工作就是接收任务后，按照传输能力和发起者

意愿切分任务，一次传输一部分，并在完成后通过某种机制通知发起者任务完成。

DMA 控制器的外部总线环境（IO-> PCI-> PCIE）在不断演变，在当前的

和嵌入式的体系结构中，所有需要数据传输的设备（比如网卡，声卡，

SATA

等）都自带 DMA 控制器，虽然传统 IO 端口的 DMA 控制器依然存在，但除了特

殊场景，已不再使用。

二、可用于

DMA

的内存

2.1 DMA 所使用的地址

为了编程的方便、可用性和可移植性，现代体系结构的处理器实现了地址翻

译部件

MMU

，用于虚拟地址空间到物理地址空间的转换。

CPU

所执行的指令中

的地址都是虚拟地址，在对

cpu

外资源进行读写的时候需要进行地址转换。

DMA 控制器不具有 MMU，因此 DMA 控制器不支持用虚拟地址描述任务

（

GPU

出现后不能再这么说了，这里不用太严谨）。所以一般而言

DMA

任务使

用所在总线的地址来描述。

比如一个 pci 设备自带的 DMA 控制器，使用的地址就在 PCI 总线地址空间，

因为

DMA

操作本质上实现为符合总线协议的一连串读写操作而已，使用的地址

当然在这个总线空间中。

有些体系结构中内存地址和总线地址是在统一编制的（比如 x86），而有的

是独立编址（也就是总线地址和内存地址可以都是

0x1000_0000

）。这种情况下

DMA

控制器对内存进行操作的时候不能用内存地址，而是这个内存地址在总线

剩余10页未读，继续阅读

jerry.shi

2016-04-13

文档还是不错的，谢谢

粉丝: 1
资源: 6

上传资源快速赚钱

我的内容管理收起

我的资源快来上传第一个资源

我的收益

登录查看自己的收益

我的积分登录查看自己的积分

我的C币登录后查看C币余额

我的收藏

我的下载

下载帮助

会员权益专享

Linux驱动中的DMA和Cache一致性问题

评论3

会员权益专享

最新资源

Linux驱动中的DMA和Cache一致性问题

评论3

DMA和Cache一致性问题

Linux DMA驱动构架分析

zynq dma linux 配置

linux 驱动使用dma

linux音频驱动dma数据,Linux音频驱动简述

linux pcie dma驱动、

cache dma不一致会怎么样

axi_dma linux驱动

linux内核驱动中的dma_mask

linux dma设备驱动

一致性dma和流式dma

如何在 Linux 驱动程序中使用 DMA？

linux3.4.2之DMA驱动完整程序

linux驱动工程师面试题

zynq linux dma驱动及其单向读写

Linux 内核的 DMA 子系统， DMA 的工作原理和相关 API

来几道linux驱动面试题

dma一致性是怎么回事

Linux驱动知识体系

FPGA只识别32位物理地址的情况下，Linux驱动如何分配内存用于DMA？

会员权益专享

最新资源