linux-2.6.24.4中和dma有关的函数的分析

首先介绍s3c2410与DMA相关的寄存器。

s3c2410共有4通道的dma，每通道9个寄存器，共36个。

 

    1、DISRCn 该寄存器保存待传送数据的源地址。
    2、DISRCCn 源控制寄存器。位1表示数据源的总线类型，位0表示地址是否自动增减。
    3、DIDSTn 该寄存器保存待传送数据的目的地址。
    4、DIDSTCn 目的控制寄存器。位1表示目的地址的总线类型，位0表示地址是否自动增减。
    5、DCON  DMA控制寄存器。
    6、DSTATn DMA状态寄存器。
    7、DCSRCn 当前源地址寄存器。
    8、DCDSTn 当前目的地址寄存器。
    9、DMASKTRIGn DMA MASK寄存器。

 

 

下面是linux-2.6.24.4中和dma有关的函数的分析：

 

首先定义了几个变量：
static int dma_channels;//被设定为4
static struct s3c24xx_dma_selection dma_sel;
struct s3c2410_dma_chan s3c2410_chans[S3C2410_DMA_CHANNELS];
static struct s3c24xx_dma_order *dma_order;

有关的结构体定义如下：

 

struct s3c24xx_dma_selection {
 struct s3c24xx_dma_map *map;
 unsigned long map_size;
 unsigned long dcon_mask;
 void (*select)(struct s3c2410_dma_chan *chan,
     struct s3c24xx_dma_map *map);
};


struct s3c24xx_dma_map {
 const char *name;
 struct s3c24xx_dma_addr hw_addr;
 unsigned long channels[S3C2410_DMA_CHANNELS];
};


struct s3c2410_dma_chan {
 /* channel state flags and information */
 unsigned char number; /* number of this dma channel */
 unsigned char in_use; /* channel allocated */
 unsigned char irq_claimed; /* irq claimed for channel */
 unsigned char irq_enabled; /* irq enabled for channel */
 unsigned char xfer_unit; /* size of an transfer */
 /* channel state */
 enum s3c2410_dma_state state;
 enum s3c2410_dma_loadst load_state;
 struct s3c2410_dma_client *client;
 /* channel configuration */
 enum s3c2410_dmasrc source;
 unsigned long dev_addr;
 unsigned long load_timeout;
 unsigned int flags; /* channel flags */
 struct s3c24xx_dma_map *map; /* channel hw maps */
 /* channel

struct s3c24xx_dma_order {
 struct s3c24xx_dma_order_ch channels[DMACH_MAX];
};


struct s3c24xx_dma_order_ch {
 unsigned int list[S3C2410_DMA_CHANNELS]; /* list of channels */
 unsigned int flags; /* flags */
};


 

然后分析各个函数。

int s3c2410_dma_request(unsigned int channel,
   struct s3c2410_dma_client *client,
   void *dev)
{
 struct s3c2410_dma_chan *chan;
 unsigned long flags;
 int err;
 pr_debug("dma%d: s3c2410_request_dma: client=%s, dev=%p/n",
   channel, client->name, dev);
 local_irq_save(flags);
 chan = s3c2410_dma_map_channel(channel);//获得dma通道

 if (chan == NULL) {
  local_irq_restore(flags);
  return -EBUSY;
 }
 dbg_showchan(chan);
 chan->client = client;
 chan->in_use = 1;//占用该dma通道

 if (!chan->irq_claimed) {
  pr_debug("dma%d: %s : requesting irq %d/n",
    channel, __FUNCTION__, chan->irq);
  chan->irq_claimed = 1;
  local_irq_restore(flags);
  err = request_irq(chan->irq, s3c2410_dma_irq, IRQF_DISABLED,//申请中断

      client->name, (void *)chan);
  local_irq_save(flags);
  if (err) {//中断申请失败

   chan->in_use = 0;//释放申请的通道和其他资源

   chan->irq_claimed = 0;
   local_irq_restore(flags);
   printk(KERN_ERR "%s: cannot get IRQ %d for DMA %d/n",
          client->name, chan->irq, chan->number);
   return err;
  }
  chan->irq_enabled = 1;//使能中断

 }
 local_irq_restore(flags);
 /* need to setup */
 pr_debug("%s: channel initialised, %p/n", __FUNCTION__, chan);
 return 0;
}


 

可见，该函数向内核申请了资源，即dma通道，然后就可以对申请的通道进行设置了。下面继续。

 

int s3c2410_dma_config(dmach_t channel,//通道号，和申请时使用的通道号要一致

         int xferunit,//发送时位的设置，可以是1、2、或者4，分别对应8、16和32位方式

         int dcon)//特别重要，就是dcon寄存器的值

{
 struct s3c2410_dma_chan *chan = lookup_dma_channel(channel);//得到申请的dma通道

 pr_debug("%s: chan=%d, xfer_unit=%d, dcon=%08x/n",
   __FUNCTION__, channel, xferunit, dcon);
 if (chan == NULL)
  return -EINVAL;
 pr_debug("%s: Initial dcon is %08x/n", __FUNCTION__, dcon);
 dcon |= chan->dcon & dma_sel.dcon_mask;//这步的作用是清除dcon寄存器中除了24~26的其他位，从datasheet中知道这三位

      //决定dma的中断源

 pr_debug("%s: New dcon is %08x/n", __FUNCTION__, dcon);
 switch (xferunit) {//设置字节传送的方式

 case 1:
  dcon |= S3C2410_DCON_BYTE;
  break;
 case 2:
  dcon |= S3C2410_DCON_HALFWORD;
  break;
 case 4:
  dcon |= S3C2410_DCON_WORD;
  break;
 default:
  pr_debug("%s: bad transfer size %d/n", __FUNCTION__, xferunit);
  return -EINVAL;
 }
 dcon |= S3C2410_DCON_HWTRIG;//使24~26位的选择有效

 dcon |= S3C2410_DCON_INTREQ;//使传送完成的时候产生中断

 pr_debug("%s: dcon now %08x/n", __FUNCTION__, dcon);
 chan->dcon = dcon;
 chan->xfer_unit = xferunit;
 return 0;
}


由以上分析可以知道，该函数完成的主要功能就是设置对应通道的dcon寄存器。关于更细节的东西，可以查看datasheet。

int s3c2410_dma_devconfig(int channel,
     enum s3c2410_dmasrc source,//dma传送源的类型，可以是S3C2410_DMASRC_HW和S3C2410_DMASRC_MEM

     int hwcfg,
     unsigned long devaddr)//传送的目的地址

{
 struct s3c2410_dma_chan *chan = lookup_dma_channel(channel);
 if (chan == NULL)
  return -EINVAL;
 pr_debug("%s: source=%d, hwcfg=%08x, devaddr=%08lx/n",
   __FUNCTION__, (int)source, hwcfg, devaddr);
 chan->source = source;
 chan->dev_addr = devaddr;
 switch (source) {
 case S3C2410_DMASRC_HW://dma传送源是外围硬件

  /* source is hardware */
  pr_debug("%s: hw source, devaddr=%08lx, hwcfg=%d/n",
    __FUNCTION__, devaddr, hwcfg);
  dma_wrreg(chan, S3C2410_DMA_DISRCC, hwcfg & 3);//设置源控制寄存器

  dma_wrreg(chan, S3C2410_DMA_DISRC, devaddr);//设置传送源的地址

  dma_wrreg(chan, S3C2410_DMA_DIDSTC, (0<<1) | (0<<0));//目的地址一般是内存

  chan->addr_reg = dma_regaddr(chan, S3C2410_DMA_DIDST);//得到传送目的地址寄存器的地址

  return 0;
 case S3C2410_DMASRC_MEM://dma传送源是内存

  /* source is memory */
  pr_debug( "%s: mem source, devaddr=%08lx, hwcfg=%d/n",
     __FUNCTION__, devaddr, hwcfg);
  dma_wrreg(chan, S3C2410_DMA_DISRCC, (0<<1) | (0<<0));//传送源控制器

  dma_wrreg(chan, S3C2410_DMA_DIDST, devaddr);//传送的目的地址

  dma_wrreg(chan, S3C2410_DMA_DIDSTC, hwcfg & 3);//目的地址控制器

  chan->addr_reg = dma_regaddr(chan, S3C2410_DMA_DISRC);//得到传送源地址寄存器的地址

  return 0;
 }
 printk(KERN_ERR "dma%d: invalid source type (%d)/n", channel, source);
 return -EINVAL;
}


 

整个系统中dma的建立过程如下：

首先调用了s3c2410_dma_init()，该函数只有一句：
return s3c24xx_dma_init(4, IRQ_DMA0, 0x40);
其中第一个参数就是通道号，第二个参数为dma的中断号的基数，第三个参数表示各个通道占用的空间的大小。
在函数s3c24xx_dma_init中，主要做了以下几件事情：
1、调用ioremap，将dma控制器的地址做一个映射。
2、为dma分配内核空间。
3、将上面提到的s3c2410_chans数组的内容全部清零。
4、初始化4个s3c2410_dma_chan结构的变量，对其中的一部分成员赋值。
成功结束时，该函数返回0。

 

 

第二步，系统调用s3c24xx_dma_order_set函数，如下：
s3c24xx_dma_order_set(&s3c2410_dma_order);
s3c2410_dma_order定义于arch/arm/mach-s3c2410/dma.c文件中，是一个s3c24xx_dma_order类型的结构体。
该函数主要为该结构体分配空间，然后将s3c2410_dma_order的内容copy到dma_order中。

 

 

第三步，系统调用s3c24xx_dma_init_map，完成dma通道的映射：
return s3c24xx_dma_init_map(&s3c2410_dma_sel);
下面重点分析一下该函数。

传给该函数的参数定义如下：

 

static struct s3c24xx_dma_selection __initdata s3c2410_dma_sel = {
 .select = s3c2410_dma_select,
 .dcon_mask = 7 << 24,
 .map = s3c2410_dma_mappings,
 .map_size = ARRAY_SIZE(s3c2410_dma_mappings),
};


该函数首先为各个通道分配内存空间，分配的总的大小为sizeof(struct s3c24xx_dma_map ) * s3c2410_dma_sel.map_size。
然后，函数把s3c2410_dma_sel的所有内容全部赋给上面提到的dma_sel结构体，该结构体就包含了所有的dma可以申请的通道。
用户申请dma通道的时候，内核就可以在dma_sel的map表中查找，并决定是否可以使用该dma通道。