Linux Kernel (Ядро линукса) (часть 2)

Вспомогательные функции для когерентного DMA-отображения

Обычно драйвер устройства выделяет буфер памяти и задает когерентное DMA-отображение на этапе инициализации. Он освобождает отображение и буфер, когда выгружается. Для выделения буфера и задания когерентного отображения ядро предоставляет архитектурно-зависимые функции pci_aiioc_ consistent о и dma aiioc coherent о. Обе они возвращают линейный адрес и адрес шины нового буфера. В архитектуре 80x86 они возвращают линейный и физический адреса нового буфера. Для освобождения отображения и буфера ядро предоставляет функции pci_free_consistent И dma f ree coherent .

Вспомогательные функции для потокового DMA-отображения

Буферы памяти для потоковых DMA-отображений обычно выделяются непосредственно перед пересылкой данных и освобождаются сразу после ее окончания. Можно использовать одно отображение для нескольких пересылок, но в этом случае разработчик драйвера должен учитывать наличие аппаратного кэша между памятью и периферией.

Для организации потоковой DMA-пересылки драйвер должен вначале выделить буфер памяти с помощью зонного аллокатора страничных кадров или общего аллокатора памяти Затем драйвер должен установить потоковое DMA-отображение, вызвав либо функцию pci map singieo, либо dma_map_single , которые принимают в качестве параметра линейный адрес буфера и возвращают его адрес шины. Чтобы освободить отображение, драйвер вызывает, соответственно, функцию pci_unmap_singie, либо dma_unmap_single .
Во избежание проблем когерентности, непосредственно перед началом пересылки данных из оперативной памяти устройству (с использованием механизма DMA) драйвер должен вызвать функцию pci_dma_sync_single_
for_device() ИЛИ функцию dma_sync_single_for_device , которые В случае необходимости очищают строки кэша, соответствующие буферу прямого доступа к памяти. Аналогичным образом, драйверу устройства не следует читать буфер памяти сразу по окончании пересылки данных от устройства в оперативную память. Перед чтением буфера драйвер должен вызвать функцию pci_dma_sync_single_for_cpu ИЛИ функцию dma_sync_single_for_cpu , которые, если нужно, очищают соответствующие строки аппаратного кэша. В архитектуре 80x86 эти функции практически ничего не делают, поскольку когерентность между аппаратными кэшами и схемами DMA поддерживается на уровне аппаратуры.

Для пересылки данных с использованием прямого доступа к памяти годятся и буферы в верхних областях памяти Разработчик должен вызвать функцию pci map page ИЛИ функцию dma map page , передав В качестве параметра дескриптор адреса страницы, содержащей буфер, и смещение буфера внутри страницы. Соответственно, чтобы освободить отображение буфера верхней памяти, разработчик вызывает функцию pci unmap page или
dma_unmap_page .