Linux DMA API：指定地址增量行为？答案

【问题标题】：Linux DMA API: specifying address increment behavior?Linux DMA API：指定地址增量行为？
【发布时间】：2015-04-09 13:13:37
【问题描述】：

我正在为Altera Soc Developement Kit 编写驱动程序，并且需要支持两种模式的数据与 FPGA 之间的传输：

FIFO 传输：写入（或读取）FPGA FIFO 时，目标（或源）地址不得由 DMA 控制器递增。
非 FIFO 传输：这些是正常（类似于 RAM）的传输，其中源地址和目标地址都需要为每个传输的字增加一个增量。

我使用的特定 DMA 控制器是 CoreLink DMA-330 DMA 控制器，它的 Linux 驱动程序是 pl330.c (drivers/dma/pl330.c)。这个 DMA 控制器确实提供了一种在“固定地址突发”和“递增地址突发”之间切换的机制（这些是我的“FIFO 传输”和“非 FIFO 传输”的同义词）。 pl330 驱动程序通过在 CCRn 寄存器中设置适当的位来指定它想要的行为

#define CC_SRCINC       (1 << 0)
#define CC_DSTINC       (1 << 14)

我的问题：我完全不清楚 pl330 的客户端（例如我的驱动程序）应该如何指定地址递增行为。

DMA engine client API 没有说明如何指定这一点，而 DMA engine provider API 只是声明：

指向 RAM 的地址通常递增（或递减）每次转移后。如果是环形缓冲区，它们可能会循环 (DMA_CYCLIC)。指向设备寄存器的地址（例如 FIFO）通常是固定的。

没有详细说明地址类型如何与提供者通信（在我的例子中是 pl300 驱动程序）。

它在 pl330_prep_slave_sg 方法中的作用：

 if (direction == DMA_MEM_TO_DEV) {                  
     desc->rqcfg.src_inc = 1;                        
     desc->rqcfg.dst_inc = 0;                        
     desc->req.rqtype = MEMTODEV;                    
     fill_px(&desc->px,                              
         addr, sg_dma_address(sg), sg_dma_len(sg));  
 } else {                                            
     desc->rqcfg.src_inc = 0;                        
     desc->rqcfg.dst_inc = 1;                        
     desc->req.rqtype = DEVTOMEM;                    
     fill_px(&desc->px,                              
         sg_dma_address(sg), addr, sg_dma_len(sg));  
 }

之后，驱动程序使用 desc->rqcfg.src_inc 和 desc->rqcfg.dst_inc 来指定地址增量行为。

这意味着以下内容：

指定方向 = DMA_MEM_TO_DEV 表示客户端希望将数据从 FIFO 拉入 RAM。并且推测 DMA_DEV_TO_MEM 意味着客户端希望将数据从 RAM 推送到 FIFO。
Scatter-gather DMA 操作（至少对于 pl300）仅限于源端点或目标端点是 FIFO 的情况。如果我想从系统 RAM 到 FPGA（非 FIFO）内存进行分散收集操作怎么办？

我是否误解和/或忽略了什么？ DMA 引擎是否已经提供（未记录的）机制来指定地址增量行为？

【问题讨论】：

标签： linux linux-kernel dma

【解决方案1】：

看看这个

pd->device_prep_dma_memcpy = pl330_prep_dma_memcpy;
pd->device_prep_dma_cyclic = pl330_prep_dma_cyclic;
pd->device_prep_slave_sg = pl330_prep_slave_sg;

这意味着您有不同的方法，就像您在文档中阅读的那样。我怀疑可以通过device_prep_dma_memcpy() 进行类似 RAM 的传输。

【讨论】：

是的，我从阅读 pl330 驱动程序中收集到这一点。看起来我可以为这个特定的 DMA 控制器驱动程序指定地址增量行为（通过 prep_dma_memcpy() 或 prep_slave_sg() 方法）。但这是所有 DMA 控制器驱动程序使用的约定吗？如果使用新的 DMA 控制器驱动程序，我不希望我的 DMA 客户端驱动程序中断。
您必须修复所有您想使用的驱动程序。通用实现允许您使用有限的功能集。不同的 DMA 控制器行为不同，因此 DMA 通道的用户应该应对所有可能性。

【解决方案2】：

在我看来（在查看内核中的各种驱动程序之后）唯一允许您（间接）控制自动增量行为的 DMA 传输样式是在其对应的enum dma_transfer_direction 函数中具有enum dma_transfer_direction 的那些。

并且这个参数声明只针对device_prep_slave_sg和device_prep_dma_cyclic，根据include/linux/dmaengine.h

另一个选项应该是使用和struct dma_interleaved_template，它允许您直接指定增量行为。但是对这种方法的支持是有限的（例如，只有 i.MX DMA 驱动程序在 3.8 内核中支持它。甚至这种支持似乎也是有限的）

所以我认为，我们在一段时间内被 device_prep_slave_sg 的所有与 sg 相关的复杂性所困扰。

这就是我目前正在做的事情（虽然它是为了访问 Atmel SAM9 SOC 上的一些 EBI 连接设备）

要考虑的另一件事是设备的总线宽度。 memcopy-variant 可以执行不同的总线宽度传输，具体取决于源和目标地址和大小。这可能与 FIFO 元素的大小不匹配。

【讨论】：