DMA(一) - 内核sysdev DMA控制器设备

概念

区别两个概念：DMA和DMA控制器
dma_alloc_coherent/dma_map_single/dma_pool_create
以上这3个函数只是将内核虚拟地址映射得到物理地址

对于物理地址的使用则涉及到DMA控制器的操作了，需要将物理地址填写到DMA控制器的对应寄存器，并启动DMA控制器进行传输。内核对DMA控制器的操作也提供了一些函数。
大部分情况下，外设都有自己独立的DMA控制器，如dwc_otg中usb使用的是usb相关的DMA控制器；而有的soc有公共的DMA控制器，如s3c2440，不同的外设使用公共的DMA控制器。

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内核sysdev DMA控制器设备

sysdev_class_register, sysdev_register, sysdev_driver_register函数位于drivers/base/sys.c文件。

/* arch/arm/plat-s3c24xx/s3c244x.c */struct sysdev_class s3c2440_sysclass = {        .name           = "s3c2440-core",        .suspend        = s3c244x_suspend,        .resume         = s3c244x_resume};sysdev_class_register(&s3c2440_sysclass);/* arch/arm/mach-s3c2440/s3c2440.c */static struct sys_device s3c2440_sysdev = {        .cls            = &s3c2440_sysclass,};sysdev_register(&s3c2440_sysdev);/* arch/arm/mach-s3c2440/dma.c */static struct sysdev_driver s3c2440_dma_driver = {        .add    = s3c2440_dma_add,};sysdev_driver_register(&s3c2440_sysclass, &s3c2440_dma_driver);

系统设备与驱动模型有一点不同，他们不需要动态的驱动绑定，也不能被探测，并且不属于任何类型的外围总线。对系统设备我们仍然有驱动的概念，因为我们仍想执行在这些设备上执行基本的操作。

s3c2440_dma_driver注册到s3c2440_sysclass中的driver链表后，在s3c2440_sysclass的device链表中发现了s3c2440_sysdev，匹配，于是便执行s3c2440_dma_driver中的add函数s3c2440_dma_add.

/* arch/arm/plat-s3c24xx/dma.c */static int __init s3c2440_dma_add(struct sys_device *sysdev){        s3c2410_dma_init();        s3c24xx_dma_order_set(&s3c2440_dma_order);        return s3c24xx_dma_init_map(&s3c2440_dma_sel);}

接着调用

/* arch/arm/mach-s3c2440/dma.c */int __init s3c2410_dma_init(void){        return s3c24xx_dma_init(4, IRQ_DMA0, 0x40);}

在s3c24xx_dma_init中初始化了DMA控制器的4个channel到数组s3c2410_chans[]

int __init s3c24xx_dma_init(unsigned int channels, unsigned int irq,                            unsigned int stride){        struct s3c2410_dma_chan *cp;        int channel;        int ret;        printk("S3C24XX DMA Driver, (c) 2003-2004,2006 Simtec Electronics\n");        dma_channels = channels;        dma_base = ioremap(S3C24XX_PA_DMA, stride * channels);        if (dma_base == NULL) {                printk(KERN_ERR "dma failed to remap register block\n");                return -ENOMEM;        }        dma_kmem = kmem_cache_create("dma_desc",                                     sizeof(struct s3c2410_dma_buf), 0,                                     SLAB_HWCACHE_ALIGN,                                     s3c2410_dma_cache_ctor);        if (dma_kmem == NULL) {                printk(KERN_ERR "dma failed to make kmem cache\n");                ret = -ENOMEM;                goto err;        }        for (channel = 0; channel < channels;  channel++) {                cp = &s3c2410_chans[channel];                memset(cp, 0, sizeof(struct s3c2410_dma_chan));                   cp->number = channel;                cp->irq    = channel + irq;/* dma channel irqs are in order.. */                cp->regs   = dma_base + (channel * stride);                 cp->stats  = &cp->stats_store;/* point current stats somewhere */                cp->stats_store.timeout_shortest = LONG_MAX;                cp->load_timeout = 1<<18;/* basic channel configuration */                printk("DMA channel %d at %p, irq %d\n", cp->number, cp->regs, cp->irq);        }        return 0; err:        kmem_cache_destroy(dma_kmem);        iounmap(dma_base);        dma_base = NULL;        return ret;}

之后会将DMA channel中的dev注册到dma class中

struct sysdev_class dma_sysclass = {        .name           = "s3c24xx-dma",        .suspend        = s3c2410_dma_suspend,        .resume         = s3c2410_dma_resume,};static int __init s3c24xx_dma_sysclass_init(void){        int ret = sysdev_class_register(&dma_sysclass);        if (ret != 0)                printk(KERN_ERR "dma sysclass registration failed\n");        return ret;}core_initcall(s3c24xx_dma_sysclass_init);static int __init s3c24xx_dma_sysdev_register(void){        struct s3c2410_dma_chan *cp = s3c2410_chans;        int channel, ret;        for (channel = 0; channel < dma_channels; cp++, channel++) {                cp->dev.cls = &dma_sysclass;                cp->dev.id  = channel;                ret = sysdev_register(&cp->dev);                if (ret) {                        printk(KERN_ERR "error registering dev for dma %d\n", channel);                        return ret;                }        }        return 0;}late_initcall(s3c24xx_dma_sysdev_register);