在項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)過程中會經(jīng)常用到dma傳輸數(shù)據(jù)，而dma需要的內(nèi)存有自己的特點(diǎn)，一般認(rèn)為需要物理地址連續(xù)，并且內(nèi)存是不可cache的，在linux內(nèi)核中提供一個(gè)供dma所需內(nèi)存的申請函數(shù)dma_alloc_coheren. 如下所述：
dma_alloc_coherent()
dma_alloc_coherent() -- 獲取物理頁，并將該物理頁的總線地址保存于dma_handle，返回該物理頁的虛擬地址
void *
dma_alloc_coherent(struct device *dev, size_t size,
dma_addr_t *dma_handle, gfp_t gfp)
{
void *ret;
if (!dev || *dev->dma_mask >= 0xffffffffUL)
gfp &= ~GFP_DMA;
ret = (void *)__get_free_pages(gfp, get_order(size)); //(1)
if (ret) {
memset(ret, 0, size);
*dma_handle = virt_to_bus(ret); //(2)
}
return ret;
}
(1) 將size轉(zhuǎn)換成order， 即2^order
(2) 將虛擬地址ret轉(zhuǎn)換成總線地址
這個(gè)函數(shù)是一個(gè)平臺相關(guān)的函數(shù)，以上是在x86平臺的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，從這里我們可以看到該函數(shù)返回值為linux 內(nèi)核線性地址，所以對于驅(qū)動(dòng)開發(fā)過程的mmap函數(shù)實(shí)現(xiàn)提供了便利。
但是在powerpc平臺卻不是這樣，筆者就曾經(jīng)遇到在將pci驅(qū)動(dòng)從x86平臺移植到powerpc平臺時(shí)出現(xiàn)問題。
首先我們來先看一下兩個(gè)平臺對于dma內(nèi)存的處理。
x86:
linux內(nèi)存區(qū)域分為DMA區(qū)域，Normal內(nèi)存區(qū)域與高端內(nèi)存區(qū)域，高端內(nèi)存區(qū)域?yàn)楫?dāng)物理內(nèi)存高于768M時(shí)使用，一般DMA區(qū)域?yàn)?6M，這段空
間由操作系統(tǒng)預(yù)留。DMA區(qū)域與Normal區(qū)域全部使用線性映射，采用邏輯地址使用，高端內(nèi)存使用內(nèi)核虛擬地址。其中內(nèi)核空間的分部為：
物理區(qū)--8M隔離--vmalloc區(qū)--8k隔離--4M的高端映射區(qū)--固定映射區(qū)--128k
powerpc：
本節(jié)采用freescale的mpc5121芯片為例，內(nèi)核沒有采用Normal內(nèi)存區(qū)域，只使用ZONE_DMA和ZONE_HIMEM兩種類型的空
間，其中ZONE_DMA存放低端內(nèi)存， ZONE_HIMEN存放高端內(nèi)存，整個(gè)內(nèi)存不在采用邏輯地址這一概念。所以基于邏輯地址的操作沒有可移植性。
下面看下具體的區(qū)別：
void * __dma_alloc_coherent(size_t size, dma_addr_t *handle, gfp_t gfp)
{
//物理空間頁的申請
page = alloc_pages(gfp, order);
//對物理空間進(jìn)行清零cache
{
unsigned long kaddr = (unsigned long)page_address(page);
memset(page_address(page), 0, size);
flush_dcache_range(kaddr, kaddr + size);
}
//申請?zhí)摂M空間
c = vm_region_alloc(&consistent_head, size, gfp &
~(__GFP_DMA | __GFP_HIGHMEM));
//實(shí)現(xiàn)虛擬地址與物理地址映射
if (c) {
unsigned long vaddr = c->vm_start;
pte_t *pte = consistent_pte + CONSISTENT_OFFSET(vaddr);
struct page *end = page + (1 << order);
split_page(page, order);
/*
* Set the "dma handle"
*/
*handle = page_to_bus(page);
do {
BUG_ON(!pte_none(*pte));
SetPageReserved(page);
set_pte_at(&init_mm, vaddr,
pte, mk_pte(page, pgprot_noncached(PAGE_KERNEL)));
page++;
pte++;
vaddr += PAGE_SIZE;
} while (size -= PAGE_SIZE);
// 返回值為內(nèi)核虛擬地址。
return (void *)c->vm_start
|
