D1-H_Linux_DMAC_开发指南1

【D1-H Linux DMAC 开发指南】 1. 概述 1.1 编写目的 本开发指南旨在为开发者提供关于Linux DMA Engine模块的详细信息，包括其框架、接口使用方法以及注意事项，帮助开发者高效地利用DMA（直接存储器访问）功能，优化系统性能，减少CPU对数据传输的干预。 1.2 适用范围 本指南适用于使用D1-H平台进行DMA驱动开发的工程师，以及需要理解和应用DMA Engine模块的软件开发者。表1-1列出了适用于该指南的产品列表，但具体产品未在描述中给出。 1.3 相关人员 此文档主要面向Linux内核开发者、硬件工程师和嵌入式系统设计者。 2. DMA Engine框架 2.1 基本概述 DMA Engine是Linux内核中的一个模块，用于管理设备与内存之间的数据传输，实现高效、低延迟的数据搬运。 2.1.1 术语约定 - DMA（Direct Memory Access）：直接存储器访问，允许设备独立于CPU直接读写内存。 - DMA Controller：负责调度和控制DMA传输的硬件单元。 - DMA Channel：DMA控制器提供的传输通道，每个通道可独立处理一次或多次传输。 2.1.2 功能简介 - 提供统一的API接口，简化驱动程序的编写。 - 支持多种DMA模式，如内存到内存、设备到内存等。 - 自动处理内存映射和地址转换。 2.2 基本结构 DMA Engine由核心层和平台层两部分组成，核心层提供通用服务，平台层则根据硬件特性实现具体功能。 2.3 源码结构 源码位于kernel/dmaengine目录下，包含头文件、核心层实现和平台层实现。 2.4 模块配置 - kernel menuconfig配置：在编译内核时，开发者可以通过menuconfig设置启用或禁用DMA Engine支持。 - device tree配置：在设备树中定义DMA控制器和使用它的设备。 2.5 模式 - 内存拷贝：简单地将数据从一个内存位置复制到另一个内存位置。 - 散列表：用于更复杂的地址映射，支持非连续内存区域的传输。 - 循环缓存：用于连续数据流的处理，例如音频或视频流，数据可以在缓冲区中循环。 3. 模块接口说明 3.1 dma_request_chan：请求一个DMA通道，为设备分配用于DMA传输的通道资源。 3.2 dma_release_channel：释放已分配的DMA通道，归还给系统。 3.3 dmaengine_slave_config：配置DMA通道以作为从设备模式工作，设置设备端的地址和数据宽度等参数。 3.4 dmaengine_prep_slave_sg：预处理slave模式的scatter-gather传输，定义数据传输的内存布局。 其他接口还包括： 3.5 dmaengine_prep_dma_cyclic：配置循环DMA传输，用于周期性数据流。 3.6 dmaengine_prep_dma_memcpy：配置简单的内存到内存的DMA传输。 4. 使用范例及注意事项 示例代码通常会展示如何初始化DMA Engine，请求通道，配置传输参数，启动和停止传输，以及释放资源。开发者需要注意确保正确处理中断，避免数据竞争，以及在多线程环境中同步对DMA Engine的访问。 5. 结论 D1-H Linux DMAC开发指南为开发者提供了全面了解和使用DMA Engine的途径，通过理解其框架、接口和配置方法，可以有效地实现高效、低延迟的数据传输，提高系统的性能和响应速度。在实际开发过程中，需结合硬件特性及应用需求，灵活运用这些知识。