DMA驱动程序

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PCI总线高速DMA数据传输驱动程序设计

PCI总线高速DMA数据传输驱动程序设计

PCI总线高速DMA数据传输驱动程序设计 Design of Device Driver for High-Speed DMA Communication on PCIBus(中国电子科技集团公司第41研究所,安徽 蚌埠233006)黄文南摘 要:应用PLX公司的PCI9054芯片, 开发PCI设备的DMA数据传输驱动程序, 主要介绍了在WinDriver平台上的具体实现及应注意的问题。

关键词:PCI总线;DMA;设备驱动程序Abstract:The design of Windows device driver for high-speed DMA communication based on PCI bus is introduced,and its implementation on WinDriver platform is presented.Key words:PCI bus;DMA;device driverPCI总线由于其高性能、低成本、开放性,目前在工业控制计算机方面得到了广泛的应用。

PCI总线工作频率为33 MHz/66 MHz,采用32位/64位地址/数据复用总线。

数据传输速率在33 MHz时钟,32位总线宽度下可达132 MB/s,远远高于ISA 总线5 MB/s的传输速率;PCI总线支持突发成组传输,一个突发分组由一个地址期与多个数据期组成,大大提高了数据的传输效率;PCI总线独立于处理器,采用总线控制与同步操作,具有极小的存取时延。

在开发通信分析仪时需要大量高速的数据捕获,基于PCI总线的这些特性,数据捕获接口板采用了32位的PCI总线与主机接口。

1 PCI9054总线控制器简介为简化电路设计与提高设计的效率与可靠性,数据捕获PCI接口板采用了专用的控制芯片PCI9054。

PCI9054是由美国PLX公司生产的先进的PCI I/O加速器,采用了先进的PLX数据流水线结构技术,符合PCI本地总线规范2.2版; 针对不同的处理器及局部总线特性, 有M、C、J三种模式可选; 配有可选的串行E2PROM接口,本地总线时钟可与PCI时钟异步。

dma 、ifo例程 -回复

dma 、ifo例程 -回复

dma 、ifo例程-回复什么是DMA和IFO?DMA,全称为Direct Memory Access,即直接内存访问。

它是一种计算机系统中的数据传输技术,用来提高数据传输的效率。

通常情况下,当计算机的CPU从一个设备读取数据时,需要通过PIO(Programmed Input/Output)方式,即通过CPU的参与来完成数据传输的过程。

然而,这种方式效率较低,因为CPU的时间被浪费在等待数据从设备传送到内存的过程中。

为了解决这个问题,人们引入了DMA技术。

DMA允许设备直接访问内存,并在传输数据时不需要CPU的介入,从而释放CPU的资源。

这样,CPU就可以同时处理其他任务,提高了系统的整体性能。

DMA技术通常用于硬盘驱动器、网络接口卡等设备,能够实现高速数据传输,提高数据读写的速度和效率。

IFO,全称为In Order,即顺序存取。

它是一种存储器的访问方式,用于保证数据的顺序性和一致性。

在IFO模式下,存储设备按照严格的顺序读取存储器中的数据,确保数据的读取顺序与存放顺序一致。

IFO常常与DMA技术结合使用。

在DMA传输数据时,由于多个设备同时访问内存,可能会导致数据读取的顺序混乱,进而影响到数据的一致性。

为了解决这个问题,IFO模式被引入到DMA传输中。

它通过约束存储设备按照顺序访问内存的方式,保证了数据的正确顺序性。

使用DMA和IFO的例程下面我们以一个简单的例程来说明如何使用DMA和IFO技术。

假设我们有一个网络服务器,需要从网络接口卡接收大量的数据,并存储到内存中。

首先,我们需要初始化DMA控制器,设置DMA的工作模式和传输的参数。

这些参数包括DMA的通道号、传输方向(读或写)、数据缓冲区的地址和长度等。

在设置过程中,我们还可以指定IFO模式来保证数据的顺序性。

接下来,我们将DMA控制器和网络接口卡连接起来。

通过配置网络接口卡的寄存器,将接收到的数据传输到DMA缓冲区中。

一旦设置完成,DMA控制器就会自动启动数据传输过程。

dma操作流程

dma操作流程

DMA(Direct Memory Access)操作流程一、配置DMA 控制器在进行DMA 传输之前,需要先配置DMA 控制器。

这一步通常包括设置DMA 控制器的通道数量、数据传输宽度、传输方向等参数。

这些参数的设置将影响后续的DMA 传输操作。

二、设定传输参数在配置好DMA 控制器后,需要设定传输参数。

这些参数包括源地址、目标地址、传输数据量等。

源地址和目标地址指定了数据传输的起始位置,数据量则指定了要传输的数据量大小。

三、启动DMA 传输在设定好传输参数后,可以启动DMA 传输。

DMA 控制器会自动完成数据的传输,而不需要CPU 的干预。

这一步将数据从源地址传输到目标地址。

四、检查传输状态在DMA 传输过程中,可以通过查询DMA 控制器的状态寄存器来检查传输状态。

状态寄存器中包含了一些标志位,用于指示DMA 传输是否完成、是否出错等信息。

五、结束DMA 传输当DMA 传输完成后,可以通过设置DMA 控制器的相关寄存器来结束DMA 传输。

这一步通常包括清除DMA 控制器的中断标志位、停止DMA 控制器等操作。

六、回收资源在结束DMA 传输后,需要回收相关的资源。

这些资源包括DMA 控制器的通道、内存空间等。

回收资源可以避免资源泄漏,提高系统的效率。

七、异常处理在DMA 传输过程中,如果出现异常情况,如数据传输错误、地址对齐错误等,DMA 控制器会产生相应的中断信号。

在中断处理程序中,需要进行异常处理,例如重试传输或报告错误等操作。

总结:DMA 操作流程是一个相对复杂的过程,涉及到多个步骤和环节。

为了确保数据的正确传输和系统的稳定性,需要仔细地按照流程进行操作,并注意异常情况的处理和资源的回收。

说明dma读出硬磁盘的工作流程计组

说明dma读出硬磁盘的工作流程计组

标题:DMA读出硬磁盘工作流程说明
一、引言
DMA(Direct Memory Access)是一种数据传输方式,通过绕过CPU直接在内存和I/O设备之间进行数据传输,大大提高了数据传输的速度。

在硬磁盘的场景中,DMA读出是一种常用的技术。

本篇文章将详细描述DMA读出硬磁盘的工作流程。

二、工作流程
1. 设备初始化:硬磁盘设备首先被初始化,包括设备驱动程序、硬件接口以及DMA控制器等。

2. 配置DMA通道:DMA控制器被配置为与硬磁盘设备通信的通道,并设置相关的参数,如传输速率、数据块大小等。

3. 启动DMA传输:当需要从硬磁盘读出数据时,启动DMA传输。

DMA控制器将控制权交给硬磁盘设备,使其开始从磁盘上读取数据。

4. 数据传输:硬磁盘设备按照DMA控制器的指令,将数据从磁盘读出并传输到内存中。

这个过程是连续的,直到所有需要的数据都被读取。

5. DMA结束:当所有的数据都被传输完毕,DMA传输结束,控制权返回给操作系统。

6. 数据处理:系统接管DMA传输后,将读取的数据进行必要的处理(如解析、存储等),并释放资源。

三、总结
DMA读出硬磁盘的工作流程主要包括设备初始化、配置DMA通道、启动DMA传输、数据传输、DMA结束和数据处理等步骤。

通过DMA技术,我们可以大大提高硬磁盘读出的效率,满足大数据量读取的需求。

若要为受影响的设备重新启用典型DMA或更快DMA的传送模式

若要为受影响的设备重新启用典型DMA或更快DMA的传送模式

在 Windows 2000 启用内存直接存取 DMA,方法:
作为管理员(或具管理员特权的用户)登录进入Windows。右击Windows桌面上的“我的电脑”图标并从弹出菜单选择“属性”。系统属性窗口出现。单击“硬件”标签, 然后单击“设备管理器”。设备管理器窗口出现。双击“IDE ATA/ATAPI控制器”来查看控制器列表。双击“主IDE通道”。主IDE信道属性窗口出现。 单击“高级设置”标签,选择装置0及装置1的“DMA”,单击确认。对“从IDE通道”进行同样设置。Windows问您是否要重新启动,单击“是”。
若要为受影响的设备重新启用典型DMA或更快DMA的传送模式,请执行以下操作:
1.双击“管理工具”,然后双击“计算机管理”;
2.单击“系统工具”,然后单击“设备管理器”;
3.展开“IDE ATA/ATAPI控制器”节点;
4.双击您要为其恢复典型DMA传送模式的控制器;
1.单击“开始”,单击“运行”,键入Regedit,然后单击“确定”。
2.在注册表中找到并单击以下项:
HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Class\0001和HKEY_LOCAL_MACHINESYSTEMCurrentControlSetControlClass\0002
这一新的策略实现后将大大降低系统降低或关闭DMA传送模式的机会。现在我们可以安心地使用挂起系统和高性能的DMA硬盘模式,再也不会发生系统性能突然下降的情况了。
/2006/07/dma.html

什么是DMA?如何打开DMA?如何防DMA被系统关闭?
/question/7781148.html

linux dma用法

linux dma用法

在Linux中,DMA(Direct Memory Access)是一种允许设备直接访问内存的技术。

DMA控制器用于管理这种直接访问,但具体的DMA控制器使用方法因硬件和驱动程序而异。

一般来说,为了使用DMA,需要遵循以下步骤:
1. 确定设备是否支持DMA。

这可以通过检查设备的规格表或相关文档来确认。

2. 配置DMA控制器。

这通常包括设置DMA通道的基地址、大小和其他相关参数。

这些设置通常需要在设备驱动程序中完成。

3. 启动DMA传输。

这通常需要向DMA控制器提交一个描述传输参数的描述符,包括源地址、目标地址、传输大小等。

4. 检查DMA传输的状态。

这可以通过读取DMA控制器的状态寄存器或使用驱动程序提供的接口来完成。

在Linux中,可以使用内核API来访问DMA控制器。

例如,在Linux 2.6内核中,可以使用dma_map_single()函数来映射一块内存用于DMA传输,使用dma_unmap_single()函数来取消内存映射,使用dma_map_sg()函数来映射一个scatter-gather列表用于DMA传输,使用dma_unmap_sg()函数来取消scatter-gather列表的映射。

需要注意的是,由于不同的硬件平台和驱动程序可能有不同的实
现方式,因此在使用DMA时需要参考特定硬件和驱动程序的文档。

简述io四种控制方式

简述io四种控制方式

简述io四种控制方式IO(Input/Output)是计算机系统中负责与外部设备进行数据输入和输出的模块。

在计算机系统中,IO的控制方式主要有四种,分别是程序控制IO、中断驱动IO、DMA(Direct Memory Access)控制IO和通道控制IO。

本文将对这四种控制方式进行简要的介绍和比较。

程序控制IO是最基本的控制方式,它通过程序的指令来控制IO设备的输入和输出。

在程序中,通过调用相应的IO函数或指令,将数据从内存传送到IO设备,或从IO设备传送到内存。

由于程序控制IO需要消耗CPU资源进行IO操作,因此它的效率较低。

此外,程序控制IO需要程序员编写大量的IO控制代码,导致程序复杂,可维护性较差。

中断驱动IO是一种基于中断机制的IO控制方式。

在中断驱动IO 中,当IO设备完成数据的输入或输出时,会触发相应的中断信号,通知CPU进行相应的处理。

CPU在接收到中断信号后,暂停当前的任务,转而处理IO设备的输入或输出请求。

中断驱动IO相比程序控制IO,可以提高CPU的利用率,减少了CPU的等待时间。

但是,中断驱动IO仍然需要CPU介入IO操作,因此效率相对较低。

DMA控制IO是一种通过DMA控制器来实现IO数据传输的方式。

DMA(Direct Memory Access)是一种独立的硬件设备,它可以绕过CPU,直接从内存读取或写入数据。

在DMA控制IO中,CPU只需进行简单的配置和初始化操作,然后将IO任务交给DMA 控制器处理。

DMA控制IO相比程序控制IO和中断驱动IO,具有更高的数据传输速度和更低的CPU占用率。

因此,在需要高速数据传输的场景下,DMA控制IO是一种较为常用的方式。

通道控制IO是一种更高级别的IO控制方式,它通过专门的IO通道来实现数据的输入和输出。

通道是一个独立的硬件设备,具有自己的控制逻辑和存储器。

在通道控制IO中,CPU只需进行简单的初始化和配置操作,然后将IO任务交给通道处理。

zynq linux dma——proxy原理 -回复

zynq linux dma——proxy原理 -回复

zynq linux dma——proxy原理-回复zynq linux dma—proxy原理DMA(直接内存访问)代理是在Zynq SoC(系统级芯片)上运行的一种特殊的设备驱动程序,用于为与PS(处理系统)相连的外设提供高性能的数据传输。

该代理使得外设能够直接访问处理器上的内存而无需通过CPU 的中断处理和读写操作。

这篇文章将深入探讨Zynq Linux DMA-Proxy 的原理,并一步一步地解释其工作原理。

一、什么是Zynq SoC?在我们深入了解Zynq Linux DMA-Proxy之前,让我们先了解一下什么是Zynq SoC。

Zynq SoC是Xilinx公司推出的一种异构计算平台,它将处理器系统(PS)和可编程逻辑(PL)集成到同一块芯片中。

处理器系统是一个基于ARM Cortex-A9的嵌入式处理器,可运行Linux等操作系统。

可编程逻辑部分则是一个可配置的FPGA(现场可编程门阵列),可以根据应用需求进行各种硬件设计。

二、什么是DMA?DMA代表直接内存访问(Direct Memory Access),这是一种高效的数据传输机制,可以绕过CPU来直接访问内存。

使用DMA可以减少处理器的负载,提高数据传输的性能。

三、什么是DMA-Proxy?DMA-Proxy是一个为Zynq SoC上的Linux驱动开发的模块,与外设设备进行通信,确保数据的快速有效传输。

DMA-Proxy模块允许外设通过DMA直接访问处理器上的内存区域,而不需要CPU的干预。

四、DMA-Proxy的工作原理1. 驱动程序初始化DMA-Proxy的工作始于设备驱动程序的初始化。

驱动程序会使用DMA-Proxy模块的相关API进行初始化,包括DMA的配置和通道的分配。

2. 缓冲区分配驱动程序为DMA-Proxy分配内存缓冲区,这些缓冲区用于向外设传输数据。

根据外设的要求,驱动程序可能需要分配多个缓冲区。

3. DMA传输配置DMA-Proxy驱动程序将配置信息写入DMA控制器的寄存器,包括源地址、目标地址和传输长度。

基于ARM9的DMA控制器驱动程序的设计

基于ARM9的DMA控制器驱动程序的设计

基于ARM9的DMA控制器驱动程序的设计随着嵌入式系统的快速发展,对于数据传输速度和效率的要求也越来越高。

DMA(Direct Memory Access,直接内存访问)控制器在嵌入式系统中起着至关重要的作用。

本文将探讨基于ARM9的DMA控制器驱动程序的设计。

一、DMA控制器的作用和原理DMA控制器是一种硬件设备,用于实现直接内存访问。

它可以在不经过CPU的干预下,直接进行数据传输。

这种方式可以大大提高数据传输速度和效率,减轻CPU的负担。

DMA控制器通过两个寄存器进行配置:源地址寄存器和目的地址寄存器。

源地址寄存器用于指定数据的来源地址,目的地址寄存器用于指定数据的目的地址。

控制器还包括一个计数器,用于指定要传输的数据的长度。

二、DMA控制器驱动程序的设计1. 初始化DMA控制器在设计驱动程序时,首先需要进行DMA控制器的初始化。

初始化的过程包括设置源地址寄存器、目的地址寄存器和计数器的值,以及配置传输模式和中断。

2. 启动数据传输初始化完成后,可以通过启动DMA控制器来开始数据传输。

启动过程中,DMA控制器将根据配置的源地址、目的地址和计数器的值,自动进行数据传输。

传输完成后,控制器会发出中断信号,通知CPU数据传输已完成。

3. 中断处理在驱动程序中,需要对DMA控制器的中断进行处理。

中断处理程序可以根据需要进行相应的操作,例如读取传输完成的数据,或者进行下一次数据传输的配置。

4. 错误处理在数据传输过程中,可能会出现一些错误情况,例如传输超时或数据丢失。

驱动程序需要对这些错误进行处理,例如重新配置DMA控制器或进行错误日志记录。

5. 节省能源为了节省能源,在不需要进行数据传输时,可以将DMA控制器设置为休眠模式。

这样可以减少功耗,并延长嵌入式系统的电池寿命。

三、应用实例基于ARM9的DMA控制器驱动程序在许多嵌入式系统中得到了广泛应用。

例如,在音频处理领域,可以使用DMA控制器实现音频数据的高速传输,提高音频处理的效率。

dma工作流程

dma工作流程

dma工作流程DMA工作流程。

DMA(Direct Memory Access)是一种数据传输方式,它可以在不经过CPU的情况下,直接将外围设备的数据传输到内存中,或者从内存传输到外围设备中。

DMA的工作流程对于提高系统的数据传输效率和性能至关重要。

下面我们将详细介绍DMA的工作流程。

1. 初始化DMA控制器。

DMA控制器是负责管理DMA传输的硬件模块,首先需要对DMA控制器进行初始化设置。

这包括设置DMA通道的工作模式、传输方向、数据宽度、传输计数等参数。

2. 请求DMA传输。

外围设备需要进行数据传输时,会向DMA控制器发送DMA请求。

DMA请求可以是外部设备的中断信号,也可以是特定的触发信号。

3. DMA控制器响应请求。

当DMA控制器接收到外部设备的DMA请求信号后,会根据预先设置的参数进行DMA传输。

它会根据传输方向和数据宽度等参数,直接在外围设备和内存之间进行数据传输。

4. 数据传输。

DMA控制器通过总线直接将数据从外围设备传输到内存中,或者从内存传输到外围设备中。

这个过程完全由DMA控制器来完成,不需要CPU的干预,大大提高了数据传输的效率。

5. 传输完成。

当DMA控制器完成数据传输后,会发出传输完成的信号,通知外部设备传输已经完成。

外部设备可以继续进行其他操作,而不需要等待CPU来处理数据传输。

6. DMA中断。

在一些情况下,DMA传输完成后需要通知CPU进行后续处理,这时DMA控制器会产生DMA中断请求。

CPU在处理完其他任务后,会响应DMA中断请求,进行相应的处理。

7. DMA释放。

当所有的数据传输完成后,DMA控制器会释放DMA通道,等待下一次的DMA请求。

在一些情况下,也可以在传输完成后立即释放DMA通道,以便其他设备可以使用。

总结。

通过以上的介绍,我们可以看到DMA的工作流程是一个自动化的数据传输过程,它不需要CPU的干预,可以大大提高系统的数据传输效率和性能。

在实际应用中,合理的配置和使用DMA,可以有效地优化系统的数据传输流程,提高系统的整体性能。

驱动开发DMA的开发原理讲解

驱动开发DMA的开发原理讲解
第二个任务是执行与“通知设备这个物理地址” 操作中涉及的任何设备相关的操作步骤,然后开 始操作设备硬件:DMA.doc
DPC
中断通常都发生在传输启动后的很短一段 时间后,并且Isr只做很少的事情,比如判 断中断类型清除中断状态位
之后,Isr通常都请求一个DPC来处理传输 第一阶段的完成,并开始下一个操作。 DMA.doc
Windows 2000内核使用一个称为适配器对象的数 据结构来描述设备上的DMA特征,并用它来控制 访问潜在的共享资源,如系统DMA通道和映射寄 存器
通常在StartDevice函数中调用IoGetDmaAdapter获 得适配器对象
适配器对象中有一个指针,指向一个 DmaOperations的结构,该结构包含了所有需要 的DMA相关的其它函数,这些函数如下表
传输策略选择
3。如果设备不是总线主控设备,那么需要 使用计算机主板上的系统DMA控制器。这 种形式的DMA传输被称为从属DMA(slave DMA)。与ISA总线连接的系统DMA控制 器对所能访问的物理内存和一次传输的数 据量会有些限制。EISA总线的DMA控制器 去掉了这些限制。在Windows 2000中,不必 知道硬件具体插入到哪种类型的总线,因 为系统自动参考这些不同的限定。
为了简单,让我们假设面对当前最普通的 情况:一个基于PCI的总线主控设备并且没 有分散/聚集能力。
为什么简单? 下面按照程序编写的通常步骤来详细说明
DMA的过程
缓冲方式
当创建设备对象时,通常指定使用Direct缓 冲方式,即设置DO_DIRECT_IO标志。或 者在定义CTL_CODE时指定direct input或者 direct output方式。
说明
在涉及DMA传输的过程中策略的选择是第 一步也是最重要的一步。

linux dma 的使用流程

linux dma 的使用流程

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dma方式名词解释

dma方式名词解释

dma方式名词解释
DMA(Direct Memory Access,直接内存访问)是一种计算机系统技术,允许程序直接访问内存中的数据,而无需通过外设(如硬盘、显示器等)。

DMA通常被用于读写操作,特别是在需要快速数据传输的应用程序中。

DMA的实现方式有很多种,其中最常见的是读写DMA(Write-ThroughDMA和Read-ThroughDMA)和分页DMA(Page-ThroughDMA)。

读写DMA允许程序同时读取和写入内存,而无需同步,从而提高了数据传输的速度。

而分页DMA则允许程序在一次操作中读取或写入多个页面(通常是硬盘的扇区)。

DMA还可以用于其他操作,如文件传输、网络传输等。

在文件传输中,DMA允许程序直接访问文件系统中的数据,而无需通过文件设备。

在网络传输中,DMA允许程序直接访问网络接口,而无需通过网络协议栈。

DMA的实现需要计算机系统硬件的支持。

通常,DMA需要与内存和外设之间的高速接口相连,并配备适当的驱动程序。

此外,DMA还需要注意数据的一致性和完整性,以确保数据传输的正确性和可靠性。

DMA是一种重要的计算机系统技术,可以提高数据传输的速度和效率。

在需要快速数据传输的应用程序中,DMA通常是必备的技术。

S3C2410的Linux下DMA驱动程序开发SEP4020DMA驱动编写心得及使用流程

S3C2410的Linux下DMA驱动程序开发SEP4020DMA驱动编写心得及使用流程

S3C2410的Linux下DMA驱动程序开发SEP4020DMA驱动编写心得及使用流程Linux/2011-05/36694.htm网上介绍Linux下的一般驱动程序开发示例浩如烟海,或是因为简单,关于DMA驱动的介绍却寥寥无几;近期因工作需要,花了几日时间开发了某设备在S3C2410处理器Linux下DMA通信的驱动程序,有感于刚接手时无资料借鉴的茫然,故写点介绍,期待能给有DMA开发任务的网友们一点帮助。

本文将包括如下内容:DMA驱动主要函数功能驱动中关键技术分析具体的DMA实例分析申明:本DMA驱动开发介绍仅适合S3C2410处理器类型,分析源码为韩国MIZI研究中心维护的dma驱动代码:linux/arch/arm/ mach-s3c2410/dma.h,linux/arch/arm/mach-s3c2410/dma.c,其它处理器平台DMA开发可比对此文,自行分析。

DMA驱动主要数据结构(linux/arch/arm/mach-s3c2410/dma. h)S3C2410有四通道DMA,每通道有9个控制寄存器:6个控制寄存器控制DMA传输,其它3个监视DMA控制器状态。

(1)DMA单个内核缓冲区数据结构:typedef struct dma_buf_s {int size; /* buffer size:缓冲大小 */dma_addr_t dma_start; /* starting DMA address :缓冲区起始物理地址*/int ref; /* number of DMA references 缓冲区起始虚拟地址*/ void *id; /* to identify buffer from outside 标记 */int write; /* 1: buf to write , 0: buf to read DMA读还是写*/ struct dma_buf_s *next; /* next buf to process 指向下一个缓冲区结构*/} dma_buf_t;(2)DMA寄存器数据结构/* DMA control register structure */typedef struct {volatile u_long DISRC;/源地址寄存器volatile u_long DISRCC;//源控制寄存器volatile u_long DIDST;//目的寄存器volatile u_long DIDSTC;//目的控制寄存器volatile u_long DCON;//DMA控制寄存器volatile u_long DSTAT;//状态寄存器volatile u_long DCSRC;//当前源volatile u_long DCDST;//当前目的volatile u_long DMASKTRIG;//触发掩码寄存器} dma_regs_t;(3)DMA设备数据结构/* DMA device structre */typedef struct {dma_callback_t callback;//DMA操作完成后的回调函数,在中断处理例程中调用u_long dst;//目的寄存器内容u_long src;//源寄存器内容u_long ctl;//此设备的控制寄存器内容u_long dst_ctl;//目的控制寄存器内容u_long src_ctl;//源控制寄存器内容} dma_device_t;(4)DMA通道数据结构/* DMA channel structure */typedef struct {dmach_t channel;//通道号:可为0,1,2,3unsigned int in_use; /* Device is allocated 设备是否已*/const char *device_id; /* Device name 设备名*/dma_buf_t *head; /* where to insert buffers 该DMA通道缓冲区链表头*/dma_buf_t *tail; /* where to remove buffers该DMA通道缓冲区链表尾*/dma_buf_t *curr; /* buffer currently DMA'ed该DMA通道缓冲区链表中的当前缓冲区*/unsigned long queue_count; /* number of buffers in the q ueue 链表中缓冲区个数*/int active; /* 1 if DMA is actually processing data 该通道是否已经在使用*/dma_regs_t *regs; /* points to appropriate DMA registers 该通道使用的DMA控制寄存器*/int irq; /* IRQ used by the channel //通道申请的中断号*/dma_device_t write; /* to write //执行读操作的DMA设备*/ dma_device_t read; /* to read 执行写操作的DMA设备*/} s3c2410_dma_t;以下分配了四个DMA通道:s3c2410_dma_t dma_chan[MAX_S3C2410_DMA_CHANNELS];每个DMA通道维护着一个多缓冲区组成的单链表等待队列,执行DMA操作时先更新DMA通道控制寄存器内容,再依次摘取当前缓冲区投入使用,缓冲区头指针顺次前移;需要插入新的缓冲区时,可从h ead或tail插入;DMA驱动主要函数功能分析(linux/arch/arm/mach-s3c2410/ dma.c)写一个DMA驱动的主要工作包括:DMA通道申请、DMA中断申请、控制寄存器设置、挂入DMA等待队列、清除DMA中断、释放DMA通道。

DMA的基本概念

DMA的基本概念

DMA的基本概念
DMA允许外围设备和主内存之间直接传输 I/O 数据, DMA 依赖于系统。

每⼀种体系结构DMA传输不同,编程接⼝也不同。

数据传输可以以两种⽅式触发:⼀种软件请求数据,另⼀种由硬件异步传输。

在第⼀种情况下,调⽤的步骤可以概括如下(以read为例):
(1)在进程调⽤ read 时,驱动程序的⽅法分配⼀个 DMA 缓冲区,随后指⽰硬件传送它的数据。

进程进⼊睡眠。

(2)硬件将数据写⼊ DMA 缓冲区并在完成时产⽣⼀个中断。

(3)中断处理程序获得输⼊数据,应答中断,最后唤醒进程,该进程现在可以读取数据了。

第⼆种情形是在 DMA 被异步使⽤时发⽣的。

以数据采集设备为例:
(1)硬件发出中断来通知新的数据已经到达。

(2)中断处理程序分配⼀个DMA缓冲区。

(3)外围设备将数据写⼊缓冲区,然后在完成时发出另⼀个中断。

(4)处理程序利⽤DMA分发新的数据,唤醒任何相关进程。

⽹卡传输也是如此,⽹卡有⼀个循环缓冲区(通常叫做 DMA 环形缓冲区)建⽴在与处理器共享的内存中。

每⼀个输⼊数据包被放置在环形缓冲区中下⼀个可⽤缓冲区,并且发出中断。

然后驱动程序将⽹络数据包传给内核的其它部分处理,并在环形缓冲区中放置⼀个新
的 DMA 缓冲区。

驱动程序在初始化时分配DMA缓冲区,并使⽤它们直到停⽌运⾏。

网络驱动程序数据传输流程

网络驱动程序数据传输流程

网络驱动程序数据传输流程网络驱动程序--数据传输流程000DMA的英文拼写是"Direct Memory Access",汉语的意思就是直接内存访问,是一种不经过 CPU而直接从内存了存取数据的数据交换模式。

PIO模式下硬盘和内存之间的数据传输是由CPU来控制的;而在DMA模式下,CPU只须向DMA控制器下达指令,让DMA控制器来处理数的传送,数据传送完毕再把信息反馈给CPU,这样就很大程度上减轻了CPU资源占有率。

DMA模式与 PIO模式的区别就在于,DMA模式不过分依赖CPU,可以大大节省系统资源,二者在传输速度上的差异并不十分明显。

DMA模式又可以分为Single-Word DMA(单字节DMA)和Multi-Word DMA(多字节DMA)两种,其中所能达到的最大传输速率也只有16.6MB/s。

发送步骤微端口驱动程序发送数据包的调用顺序,取决于微端口所管理的NIC 的类型。

本节描述总线控制器DMA NIC,PIO设备以及使用NIC板上内存来发送包的步骤。

在总线控制器DMA NIC上发送包在总线控制器DMA NIC上发送包所涉及的步骤取决于在DMA初始化过程中微端口如何初始化或如何保存系统资源:n 管理一个总线控制器DMA NIC的串行微端口必须从MiniportInitialize函数中调用NdisMAllocateMapRegisters,以便为DMA操作分配映射寄存器。

n 管理总线控制器DMA NIC的非串行或面向连接的NIC应当在其MiniportInitialize函数中调用NdisMInitializeGatherDma,以将DMA资源初始化。

使用NdisMInitializeScatterGatherDma的优点在于系统资源,例如映射寄存器,是动态地为每个DMA传输分配和释放的(因而更好地利用系统资源),而且DMA通过流水线进程得到了映射到虚拟范围的物理地址,从而改进了运行性能。

使用DMA的ISA设备驱动程序

使用DMA的ISA设备驱动程序

5 使用DMA的ISA设备驱动程序DMA虽然是一种硬件机制,但它离不开软件(尤其是设备驱动程序)的配合。

任何使用DMA进行数据传输的ISA设备驱动程序都必须遵循一定的框架。

5.1 DMA通道资源的申请与释放同I/O端口资源类似,设备驱动程序必须在一开始就调用request_dma()函数来向内核申请DMA通道资源的使用权。

而且,最好在设备驱动程序的open()方法中完成这个操作,而不是在模块的初始化例程中调用这个函数。

因为这在一定程度上可以让多个设备共享DMA通道资源(只要多个设备不同时使用一个DMA通道)。

这种共享有点类似于进程对CPU的分时共享:-)设备使用完DMA通道后,其驱动程序应该记得调用free_dma()函数来释放所占用的DMA通道资源。

通常,最好再驱动程序的release()方法中调用该函数,而不是在模块的卸载例程中进行调用。

还需要注意的一个问题是:资源的申请顺序。

为了避免死锁(deadlock),驱动程序一定要在申请了中断号资源后才申请DMA通道资源。

释放时则要先释放DMA通道,然后再释放中断号资源。

使用DMA的ISA设备驱动程序的open()方法的如下:5.2 申请DMA缓冲区由于8237 DMAC只能寻址系统RAM中低16MB物理内存,因此:ISA设备驱动程序在申请DMA缓冲区时,一定要以GFP_DMA标志来调用kmalloc()函数或get_free_pages()函数,以便在系统内存的DMA区中分配物理内存。

5.3 编程DMAC设备驱动程序可以在他的read()方法、write()方法或ISR中对DMAC进行编程,以便准备启动一个DMA传输事务。

一个DMA传输事务有两种典型的过程:(1)用户请求设备进行DMA传输;(2)硬件异步地将外部数据写道系统中。

用户通过I/O请求触发设备进行DMA传输的步骤如下:1.用户进程通过系统调用read()/write()来调用设备驱动程序的read()方法或write()方法,然后由设备驱动程序read/write方法负责申请DMA缓冲区,对DMAC进行编程,以准备启动一个DMA传输事务,最后正确地设置设备(setup device),并将用户进程投入睡眠。

linux dma 中断回调函数申请

linux dma 中断回调函数申请

linux dma 中断回调函数申请在Linux中,DMA(Direct Memory Access)是一种允许硬件设备直接在物理内存中读写数据的技术,而不需要通过CPU的干预。

当DMA传输完成或发生错误时,硬件通常会触发一个中断来通知CPU。

在Linux内核中,处理这些中断通常涉及到设置一个中断处理程序(Interrupt Service Routine, ISR),对于DMA操作来说,这可能是一个DMA完成的中断回调函数。

在Linux内核中,设置DMA中断回调通常涉及以下步骤:申请中断线:首先,设备驱动程序需要知道它的设备使用哪个中断线。

这可以通过设备的文档、PCI配置空间或其他方法获得。

注册中断处理程序:使用request_irq()函数来注册一个中断处理程序。

这个函数需要中断号、中断处理函数、标志、设备名称以及一个传递给中断处理函数的参数。

cint request_irq(unsigned int irq, irq_handler_t handler, unsigned long flags, const char *name, void *dev);其中,irq是中断号,handler是中断处理函数(即回调函数),flags是中断处理的标志(如IRQF_SHARED表示中断可以被共享),name是中断的名称(用于/proc/interrupts),dev是一个传递给中断处理函数的参数(通常是设备结构体的指针)。

实现中断处理函数:编写一个中断处理函数(或称为回调函数)来处理DMA完成或错误的中断。

这个函数必须符合特定的原型,并且必须快速执行以避免长时间占用中断。

cirqreturn_t dma_irq_handler(int irq, void *dev_id){struct device_struct *dev = (struct device_struct *)dev_id;// 检查中断是否是由我们的设备触发的// ...// 处理DMA完成或错误// ...return IRQ_HANDLED; // 如果中断被处理,返回IRQ_HANDLED}配置DMA:在DMA传输开始之前,驱动程序需要配置DMA 控制器,包括指定源和目标地址、传输长度以及可能的其他参数。

dma描述符格式 -回复

dma描述符格式 -回复

dma描述符格式-回复关于DMA(直接存储器访问)描述符格式的理解DMA(Direct Memory Access,直接存储器访问)是一种计算机技术,允许设备直接访问主存,而不需要经过CPU的干涉。

通过使用DMA,设备可以直接在主存中读取和写入数据,从而提高数据传输的效率。

在DMA中,描述符起着至关重要的作用。

描述符是一种数据结构,它包含了设备驱动程序用于控制DMA操作的所有必要信息。

下面我们将详细介绍DMA描述符的格式,并解释描述符中每个字段的含义。

DMA描述符的格式通常包含以下几个主要字段:控制字段、源地址字段、目的地址字段、长度字段和状态字段。

下面我们将逐一介绍这些字段的作用和意义。

1. 控制字段:控制字段用于指定DMA操作的一些控制参数,例如传输模式(读取或写入)、传输方向(设备到存储器或存储器到设备)以及传输速度等。

通过控制字段,设备驱动程序可以灵活地控制DMA操作的细节。

2. 源地址字段:源地址字段指定了数据传输的源地址,通常是设备上的寄存器或数据缓冲区。

DMA引擎将从该源地址读取数据并将其传输至目的地址。

3. 目的地址字段:目的地址字段指定了数据传输的目的地址,通常是主存的某个区域。

DMA引擎将从源地址读取数据,并将其写入到该目的地址中。

4. 长度字段:长度字段用于指定要传输的数据的大小(以字节为单位)。

通过长度字段,设备驱动程序可以确定要传输的数据的长度,以便适时结束DMA操作。

5. 状态字段:状态字段用于指示DMA操作的状态,例如是否完成、是否出错等。

通过检查状态字段,设备驱动程序可以确定DMA操作的结果,并作出相应的处理。

此外,DMA描述符还可以包含一些可选的字段,用于传递一些额外的信息,如传输优先级、同步机制等。

这些额外的字段可以根据需要进行扩展,并根据硬件和软件的支持进行解析和处理。

在实际的DMA操作中,设备驱动程序将DMA描述符写入内存中的描述符表。

每个DMA描述符用于描述一次DMA操作,多个描述符可以按照链表的方式链接在一起,以支持连续的DMA传输和数据流水线。

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static u32 src_phys;
static char *dst; static u32 dst_phys;
static struct class *cls;
static volatile struct s3c_dma_regs *dma_regs;
static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(dma_waitq); /* 中断事件标志, 中断服务程序将它置 1,ioctl 将它清 0 */ static volatile int ev_dma = 0;
/* 启动 DMA */ dma_regs->dmasktrig
= (1<<1) | (1<<0);
/* 如何知道 DMA 什么时候完成? */ /* 休眠 */ wait_event_interruptible(dma_waitq, ev_dma);
if (memcmp(src, dst, BUF_SIZE) == 0) { printk("MEM_CPY_DMA OK\n"); } else { printk("MEM_CPY_DMA ERROR\n"); } break; } }
static int s3c_dma_init(void) { /* 这里注册一个中断,当 DMA 数据传输完毕之后会发生此中断 */ if (request_irq(IRQ_DMA3, s3c_dma_irq, 0, "s3c_dma", 1)) { printk("can't request_irq for DMA\n"); return -EBUSY; } /* 分配 SRC, DST 对应的缓冲区,关于此函数详见注释 1 */ src = dma_alloc_writecombine(NULL, BUF_SIZE, &src_phys, GFP_KERNEL);//源 if (NULL == src) { printk("can't alloc buffer for src\n"); free_irq(IRQ_DMA3, 1); return -ENOMEM; } dst = dma_alloc_writecombine(NULL, BUF_SIZE, &dst_phys, GFP_KERNEL);//目的 if (NULL == dst) { free_irq(IRQ_DMA3, 1); dma_free_writecombine(NULL, BUF_SIZE, src, src_phys); printk("can't alloc buffer for dst\n"); return -ENOMEM; }
Initial State
LOC
[1]
0
INC
[0]
0
DIDSTn D_ADDR
DIDS TCn CHK _INT
Bit
Description 当设置为自动加载时,用来选择中断发生的时间 0:TC 为 0 是产生中断 1:自动加载完成的时候产生中断 用于选择目的设备的位置 0:目的设备在系统总线上 1:目的设备在外设总线上 用于选择地址是否自动增加 0:地址自动增加 1:地址固定不变(此时即便是 burst 模式下,传输过程 中地址自动增加,但是一旦传输完这一次数据,地址又
//这是 DMA 模式 case MEM_CPY_DMA : { ev_dma = 0; /* 把源,目的, 长度告诉 DMA */ /* 关于下面寄存器的具体情况,我们在注释 3 里面来详细讲一 下 */ dma_regs->disrc = src_phys; /* 源的物理地址 */ dma_regs->disrcc = (0<<1) | (0<<0); /* 源位于 AHB 总线, 源地址递增 */ dma_regs->didst = dst_phys; /* 目的的物理地址 */ dma_regs->didstc = (0<<2) | (0<<1) | (0<<0); /* 目的位于 AHB 总线, 目的地址递增 */ dma_regs->dcon = (1<<30)|(1<<29)|(0<<28)|(1<<27)|(0<<23)|(0<<20)|(BUF_SIZE<<0); /* 使能中断,单个传输, 软件触发, */
#define DMA0_BASE_ADDR #define DMA1_BASE_ADDR #define DMA2_BASE_ADDR #define DMA3_BASE_ADDR struct s3c_dma_regs { unsigned long disrc; unsigned long disrcc; unsigned long didst; unsigned long didstc; unsigned long dcon; unsigned long dstat; unsigned long dcsrc; unsigned long dcdst; unsigned long dmasktrig; }; static int major = 0; static char *src;
dma_regs = ioremap(DMA3_BASE_ADDR, sizeof(struct s3c_dma_regs));//这边是将 DMA 控制 寄存器映射到内核空间 return 0; }
static void s3c_dma_exit(void) { iounmap(dma_regs); class_device_destroy(cls, MKDEV(major, 0)); class_destroy(cls); unregister_chrdev(major, "s3c_dma"); dma_free_writecombine(NULL, BUF_SIZE, src, src_phys); dma_free_writecombine(NULL, BUF_SIZE, dst, dst_phys); free_irq(IRQ_DMA3, 1); } module_init(s3c_dma_init); module_exit(s3c_dma_exit); MODULE_LICENSE("GPL"); 注释 1: 之前我们知道在内核中开辟空间可以用 kmalloc 函数,这里却用了 dma_alloc_writecombine, 这是为什么呢?这是因为 kmalloc 开辟的空间其逻辑地址虽然是连续的,但是其实际的物理 地址可能不是连续的。 而 DMA 传输数据时, 要求物理地址是连续的, dma_alloc_writecombine 就满足这个要求 注释 2: int memcmp(const void *cs, const void *ct, size_t count) { const unsigned char *su1, *su2; int res = 0;
注释 3: 我们先来解析一下上面几个寄存器: DISRCn S_ADDR bit [30:0] Description 源起始地址 Initial State 0x00000000
DISR CCn
bit
Description 用于选择源的位置 0:源在系统总线上 1:源在外设总线上 用于选择地址是否自动增加 0:地址自动增加 1:地址固定不变(此时即便是 burst 模式下,传输过程 中地址自动增加, 但是一旦传输完这一次数据,地址 又变为初值) bit [30:0] Description 目的起始地址 Initial State 0x00000000
本程序来韦东山视频,适用于 S3C2440 本人用的是 ok6410,因此需要适当修改程序 本文参照了别人的成果 本文包括:DMA 驱动程序 以及 #include <linux/module.h> #include <linux/kernel.h> #include <linux/fs.h> #include <linux/init.h> #include <linux/delay.h> #include <linux/irq.h> #include <asm/uaccess.h> #include <asm/irq.h> #include <asm/io.h> #include <asm/arch/regs-gpio.h> #include <asm/hardware.h> #include <linux/poll.h> #include <linux/dma-mapping.h> #define MEM_CPY_NO_DMA 0 #define MEM_CPY_DMA 1 #define BUF_SIZE (512*1024) 0x4B000000 0x4B000040 0x4B000080 0x4B0000C0 DMA 测试程序 ,如有不当之处还望您多多指教
major = register_chrdev(0, "s3c_dma", &dma_fops);//注册字符设备
/* 为了自动创建设备节点 */ cls = class_create(THIS_MODULE, "s3c_dma"); class_device_create(cls, NULL, MKDEV(major, 0), NULL, "dma"); /* /dev/dma */
for (su1 = cs, su2 = ct; 0 < count; ++su1, ++) != 0)
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