Linux 드라이버 기술에 대한 심층적 논의(3) _DMA 프로그래밍의 구현 원리 및 관련 기술

Linux 드라이버를 작성하는 과정에서 DMA 프로그래밍은 매우 중요한 기술입니다. 고속 데이터 전송을 달성하고 시스템 성능과 응답 속도를 향상시킬 수 있습니다. 본 글에서는 리눅스 드라이버 기술(3) _DMA 프로그래밍의 구현 원리와 관련 기술에 대해 심도 깊게 살펴보겠습니다.

DMA(직접 메모리 액세스)는 주변 장치가 CPU 개입 없이 메모리 데이터에 직접 액세스할 수 있도록 하는 기술입니다. DMAC는 인터럽트를 통해 CPU에 이를 알리는 데 주로 사용됩니다. 데이터 전송 속도는 디스플레이 장치 등과 같은 주변 장치 제어에 대한 요구 사항이 매우 높습니다.

DMA 및 캐시 일관성

우리는 시스템 운영 효율성을 향상시키기 위해 최신 CPU가 다중 레벨 캐시 구조를 채택한다는 것을 알고 있습니다. 여기에는 CPU 및 메모리 속도 차이 문제를 완화하기 위해 메모리에 데이터를 캐시하는 다중 레벨 캐시 기술이 포함됩니다. 이러한 전제 하에서 DMA 메모리의 데이터가 캐시에 의해 캐시되고 주변 장치가 데이터를 수정하면 캐시 데이터와 메모리 데이터 간의 불일치, 즉 캐시 데이터 간의 일관성이 발생한다는 것은 명백합니다. DMA 및 캐시 성적인 문제 . 이 문제를 해결하기 위한 가장 간단한 방법은 DMA 메모리의 캐시 기능을 비활성화하는 것입니다. 이는 분명히 성능 저하로 이어질 것입니다

가상 주소 VS 물리적 주소 VS 버스 주소

MMU가 있는 컴퓨터에서 CPU가 보는 것은

가상 주소이며, 이 가상 주소는 MMU로 전송된 후 해당 주소를 통해 버스 주소로 변환됩니다. 회로는 주변기기에 표시되는 주소입니다. 따라서 DMA 주변 장치에 표시되는 주소는 실제로 버스 주소입니다. Linux 커널은 세 가지 유형의 주소 간 변환을 달성하기 위해 해당 API를 제공합니다. 으아악 DMA 주소 마스크

DMA 주변 장치는 모든 메모리 주소에서 DMA 작업을 수행하지 못할 수 있습니다. 이 경우 DMA 주소 마스크를 사용해야 합니다 으아악

예를 들어 DMA 주변 장치가 24비트 주소에만 액세스할 수 있는 경우

를 사용하세요.

dma_set_mask(dev,0xffffff)프로그래밍 과정

커널 프로그램에서 DMA 메모리를 사용하는 과정은 다음과 같습니다.

일관적인 DMA

드라이버에서 DMA 버퍼를 사용하는 경우 이미 일관성을 고려한 커널에서 제공하는 API를 사용할 수 있습니다. 으아악

스트리밍 DMA

드라이버의 버퍼 대신 애플리케이션 레이어 버퍼를 사용하여 DMA 애플리케이션을 생성하는 경우 kmalloc과 같은 기능만 사용하여 적용할 수 있으며, 또한 스트리밍 DMA 버퍼도 해결해야 합니다. 캐시 일관성 문제. 으아악

간단히 말하면 DMA 프로그래밍은 Linux 드라이버 작성 프로세스의 필수적인 부분입니다. 고속 데이터 전송을 달성하고 시스템 성능과 응답 속도를 향상시킬 수 있습니다. 이 기사가 독자들이 Linux 드라이버 기술을 더 잘 이해하는 데 도움이 되기를 바랍니다. (3) _DMA 프로그래밍의 구현 원리 및 관련 기술.

위 내용은 Linux 드라이버 기술에 대한 심층적 논의(3) _DMA 프로그래밍의 구현 원리 및 관련 기술의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!