【Linux内幕】DMA原理

news2024/9/25 9:37:19

1.前言

I/O设备与主存信息传送的控制方式分为程序轮询、中断、DMA、RDMA等。
在这里插入图片描述

2.DMA介绍

DMA,全称Direct Memory Access,即直接存储器访问。
DMA传输将数据从一个地址空间复制到另一个地址空间,提供在外设和存储器之间或者存储器和存储器之间的高速数据传输。
在这里插入图片描述
CPU有转移数据、计算、控制程序转移等很多功能,系统运作的核心就是CPU,CPU无时不刻的在处理着大量的事务,但有些事情却没有那么重要,比方说数据的复制和存储数据,如果我们把这部分的CPU资源拿出来,让CPU去处理其他的复杂计算事务,是不是能够更好的利用CPU的资源呢?
在这里插入图片描述

3.传输方式

DMA的作用就是实现数据的直接传输,而去掉了传统数据传输需要CPU寄存器参与的环节,主要涉及四种情况的数据传输,但本质上是一样的,都是从内存的某一区域传输到内存的另一区域(外设的数据寄存器本质上就是内存的一个存储单元)。四种情况的数据传输如下:

  • 外设到内存
  • 内存到外设
  • 内存到内存
  • 外设到外设

一个完整的 DMA 传输过程必须经过 DMA 请求、DMA 响应、DMA 传输、DMA 结束这四个阶段。

  • DMA 请求:CPU 对 DMA 控制器初始化,并向 I/O 接口发出操作命令,I/O 接口提出 DMA 请求。
  • DMA 响应:DMA 控制器对 DMA 请求判别优先级以及屏蔽位,向总线裁决逻辑提出总线请求,当 CPU 执行完成当前的总线周期之后即可释放总线控制权。此时,总线裁决逻辑输出总线应答,表示 DMA 已经就绪,通过 DMA 控制器通知 I/O 接口开始 DMA 传输。
  • DMA 传输:在 DMA 控制器的引导下,在存储器和外设之间进行数据传送,在传送过程中不需要 CPU 的参与。
  • DMA 结束:当完成既定操作之后,DMA 控制器释放总线控制权,并向 I/O 接口发出结束信号,当 I/O 接口收到结束信号之后,一方面停止 I/O 设备的工作,另一方面向 CPU 提出中断请求,使 CPU 从不介入状态解脱,并执行一段检查本次 DMA 传输操作正确性的代码。最后带着本次操作的结果以及状态继续执行原来的程序。

DMA 的原理就是 CPU 将需要迁移的数据的位置告诉给 DMA,包括源地址,目的地址以及需要迁移的长度,然后启动 DMA 设备,DMA 设备收到命令之后,就去完成相应的操作,最后通过中断反馈给 CPU,结束。

4.API函数

int DMA_Init(void)
{
    /* Disable interrupts, we use polling mode */
    XAxiDma_IntrDisable((uint32_t)g_axi_dma1_vaddr,XAXIDMA_IRQ_IOC_MASK, XAXIDMA_DMA_TO_DEVICE);
    XAxiDma_IntrDisable((uint32_t)g_axi_dma1_vaddr,XAXIDMA_IRQ_IOC_MASK, XAXIDMA_DEVICE_TO_DMA);
    return 0;
}


int DMA_WriteValue(unsigned int addr, unsigned char *data, unsigned int len)
{
    memcpy((g_axi_dma1_buf_vaddr_write + addr), data, len);
    XAxiDma_WriteReg((uint32_t)g_axi_dma1_vaddr, XAXIDMA_SRCADDR_OFFSET, AXI_DMA1_BUF_BASEADDR_WRITE);
    XAxiDma_ReadReg((uint32_t)g_axi_dma1_vaddr, XAXIDMA_SRCADDR_OFFSET);

    XAxiDma_WriteReg((uint32_t)g_axi_dma1_vaddr, XAXIDMA_BUFFLEN_OFFSET, len);
    XAxiDma_ReadReg((uint32_t)g_axi_dma1_vaddr, XAXIDMA_BUFFLEN_OFFSET);

    /* Wait till DMA MM2S Transfer Complete */
    while(!(XAxiDma_ReadReg((uint32_t)g_axi_dma1_vaddr, XAXIDMA_SR_OFFSET)    & 0x1000));

    return 0;
}

int DMA_ReadValue(unsigned int addr, unsigned char *data, unsigned int len)
{
    unsigned int reg = 0;
    for(int ii = 0; ii < len; ii++)
    {
        *(g_axi_dma1_buf_vaddr_read + addr + ii) = 0;
    }
    // 停止
    XAxiDma_WriteReg((uint32_t)g_axi_dma1_vaddr, XAXIDMA_CR_OFFSET + XAXIDMA_RX_OFFSET, XAXIDMA_CR_RUNSTOP_MASK);
    /* 向48h寄存器写入 */
    XAxiDma_WriteReg((uint32_t)g_axi_dma1_vaddr, XAXIDMA_DESTADDR_OFFSET + XAXIDMA_RX_OFFSET, AXI_DMA1_BUF_BASEADDR_READ);
    XAxiDma_WriteReg((uint32_t)g_axi_dma1_vaddr, XAXIDMA_BUFFLEN_OFFSET + XAXIDMA_RX_OFFSET, len);
    //XAxiDma_ReadReg((uint32_t)g_axi_dma1_vaddr, XAXIDMA_BUFFLEN_OFFSET + XAXIDMA_RX_OFFSET);

    /* Wait till DMA MM2S Transfer Complete */
    do{
        reg = (unsigned int)XAxiDma_ReadReg((uint32_t)g_axi_dma1_vaddr, XAXIDMA_SR_OFFSET + XAXIDMA_RX_OFFSET);
    }
    while(!(reg & 0x1000));
    //sync();
    //清除中断寄存器
    XAxiDma_WriteReg((uint32_t)g_axi_dma1_vaddr, XAXIDMA_SR_OFFSET + XAXIDMA_RX_OFFSET, reg);

    ///*读数据*/
    memcpy(data, (g_axi_dma1_buf_vaddr_read + addr), len);
    return 0;
}

5.参与讨论

==============================
新的文章内容和分享已更新在:

|工|·-·|重|·-·|号|:协议森林

==============================

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/487977.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

GAT1400-视图库标准

一、简述&#xff1a; GA/T 1400是于2017年首次发布关于图片、视频片段、文件等属性对象的传输协议。 GA/T 1400《公安视频图像信息应用系统》分成4个部分&#xff1a; 第一部分–通用技术要求&#xff1b; 第二部分–应用平台技术要求&#xff1b; 第三部分–数据库技术要…

前端学习之使用JavaScript

前情回顾&#xff1a;网页布局 JavaScript 简介 avaScript诞生于1995年&#xff0c;它的出现主要是用于处理网页中的前端验证。所谓的前端验证&#xff0c;就是指检查用户输入的内容是否符合一定的规则。比如&#xff1a;用户名的长度&#xff0c;密码的长度&#xff0c;邮箱的…

刘强:作业帮给OceanBase提了九条意见

3 月 25 日&#xff0c;第一届 OceanBase 开发者大会在北京举行&#xff0c; 作业帮数据库架构师刘强为大家带来了《作业帮基于 OceanBase 的 HTAP 实践》的分享 &#xff0c;为大家介绍了 OceanBase 上线作业帮半年来的体验与心得。 以下内容由大会演讲整理而成&#xff1a; …

提示工程玩转 ChatGPT

Prompt engineering is the skill of the future. 目录&#xff1a; 1. 简介 (Introduction) 2. 提示指南 (Prompt Guidelines) 2.1 指令要清晰明确 2.2 给模型时间思考 3. 迭代提示 (Iterative Prompt) 3.1 迭代过程 3.2 案例展示 4. 文本概括 (Text Summarization) 4.1 单文本…

五个有用的工具帮助您提高代码质量

前言 对于开发人员而言&#xff0c;代码质量一直是一个非常重要的话题。高质量的代码不仅可以提高应用程序的性能&#xff0c;还可以减少代码错误和维护成本。然而&#xff0c;如何确保代码质量呢&#xff1f;下面介绍五个有用的工具&#xff0c;可以帮助您提高代码质量。 So…

SLAM论文速递:SLAM—— NICER-SLAM: RGB SLAM的神经隐式场景编码—5.04(1)

论文信息 题目&#xff1a; NICER-SLAM:Neural Implicit Scene Encoding for RGB SLAM NICER-SLAM: RGB SLAM的神经隐式场景编码论文地址&#xff1a; https://arxiv.org/pdf/2302.03594.pdf发表期刊&#xff1a; Computer Vision and Pattern Recognition (cs.CV)标签 xxxx…

机器学习:协同过滤推荐算法

目录标题 题目&#xff1a;使用协同过滤&#xff08;基于用户&#xff09;构建简单的电影推荐系统1.1.1 实验目的1.1.2 实验内容及步骤1.1.3 程序运行过程、方法和运行结果1.1.4 实验小结 题目&#xff1a;使用协同过滤&#xff08;基于用户&#xff09;构建简单的电影推荐系统…

详解Mybatis之参数传递问题

编译软件&#xff1a;IntelliJ IDEA 2019.2.4 x64 操作系统&#xff1a;win10 x64 位 家庭版 Maven版本&#xff1a;apache-maven-3.6.3 Mybatis版本&#xff1a;3.5.6 目录 一. Mybatis中参数传递问题1.1 单个普通参数传递1.2 多个普通参数传递1.3 命名参数1.4 POJO(java Bean…

MySQL知识学习02(MySQL索引详解)

1、索引介绍&#xff1f; 索引是一种用于快速查询和检索数据的数据结构&#xff0c;其本质可以看成是一种排序好的数据结构。 索引的作用就相当于书的目录。打个比方: 我们在查字典的时候&#xff0c;如果没有目录&#xff0c;那我们就只能一页一页的去找我们需要查的那个字&…

鸿蒙Hi3861学习四-Huawei LiteOS介绍

一、什么是LitesOS Huawei LiteOS是华为针对物联网领域推出的轻量级物联网操作系统&#xff0c;是华为物联网战略的重要组成部分&#xff0c;具备轻量级、低功耗、互联互通、组件丰富、快速开发等关键能力。基于物联网领域业务特征打造领域性技术栈&#xff0c;为开发者提供“一…

MEET开发者 | 从无代码小白到大神,95后精神小伙的职场初体验

「无代码开发者故事」第一期的嘉宾是一位初入职场的95后&#xff0c;他保留了白羊座直率、热情的孩子天性&#xff0c;即便长期驻场也能“苦中作乐”&#xff0c;发挥自己旅游和摄影的爱好。初入职场的他在项目中主要承担需求分析的角色&#xff0c;2021年初受公司委派学习和评…

VR全景展示--探索无限可能

随着科技的发展&#xff0c;虚拟现实&#xff08;Virtual Reality&#xff0c;简称VR&#xff09;技术逐渐成为人们关注的焦点。VR技术使得人们可以在虚拟现实中体验到与现实世界不同的感官体验。在VR全景展示中&#xff0c;观众可以通过虚拟现实技术&#xff0c;沉浸式地感受到…

指针函数和函数指针

本文目录 • 前言 • 一、返回指针的函数 二、指向函数的指针回到顶部 一、返回指针的函数 指针也是C语言中的一种数据类型&#xff0c;因此一个函数的返回值肯定可以是指针类型的。 返回指针的函数的一般形式为&#xff1a;类型名 * 函数名(参数列表) 比如下面这个函数&#…

用手机号码归属地 API 开发的应用推荐

引言 手机号码归属地 API是一种提供手机号码归属地信息的接口&#xff0c;通过该接口&#xff0c;可以获取手机号码所属的省份、城市、运营商等信息。它可以帮助企业更好地了解客户&#xff0c;为个性化推荐和精准广告投放提供数据支持。作为一种数据服务&#xff0c;手机号码…

打造高可用、高效的Nginx反向代理应用 - 实战篇

前言 &#x1f3e0;个人主页&#xff1a;我是沐风晓月 &#x1f9d1;个人简介&#xff1a;大家好&#xff0c;我是沐风晓月&#xff0c;阿里云社区博客专家&#x1f609;&#x1f609; &#x1f495; 座右铭&#xff1a; 先努力成长自己&#xff0c;再帮助更多的人 &#xff0c…

快排代码原理实现

参考博客&#xff1a;快速排序算法详解&#xff08;原理、实现和时间复杂度&#xff09; 排序算法的思想非常简单&#xff0c;在待排序的数列中&#xff0c;我们首先要找一个数字作为基准数&#xff08;这只是个专用名词&#xff09;。为了方便&#xff0c;我们一般选择第 1 个…

Java每日一练(20230504)

目录 1. 位1的个数 &#x1f31f; 2. 移除元素 &#x1f31f; 3. 验证二叉搜索树 &#x1f31f;&#x1f31f; &#x1f31f; 每日一练刷题专栏 &#x1f31f; Golang每日一练 专栏 Python每日一练 专栏 C/C每日一练 专栏 Java每日一练 专栏 1. 位1的个数 编写一个…

推荐一个免费GIF动图下载的网站

在开发过程中难免遇到耗时操作,耗时操作往往导致线程阻塞,通常这种情况可以采用开线程的方式解决,即将耗时操作放入新线程中,同时在UI线程中加一个GIF动图即可。可作为后端开发工程师来讲单独设计一个GIF图实在是意义不大(懒+不会)。 好在现在发现了这个GIF免费下载的网站…

存储器(二)

目录 一、RAM 1.RAM特点 2.静态RAM 2.1静态RAM保存原理 2.2静态RAM基本单元电路的构成 2.3静态RAM读写操作 3.动态RAM 3.1动态RAM保存原理 3.2动态RAM基本单元电路的构成 3.3动态RAM对单元电路的读写操作 3.4动态RAM的刷新 4.静态RAM与动态RAM的比较 二、ROM 1.ROM…

WinForm对话框详解:信息框、文件对话框、功能对话框

文章目录 信息框文件对话框功能对话框 对话框是开发中经常用到的控件&#xff0c;甚至在上古的MFC编程中&#xff0c;默认就是把一个对话框编辑成窗口。winForm提供了多种不同的对话框&#xff0c;包括信息框、文件对话框、功能对话框等&#xff0c;下面逐个演示这些消息框。 …