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	 > 嵌入式系統 > 設計應用 > ARM-Linux驅動--DMA驅動分析（一）
        
    
        

        

        


	
	
	

        
	
        
		
        
			
        ARM-Linux驅動--DMA驅動分析（一）
        
						
        
				作者：
				時間：2016-11-20
				來源：網絡

							
				
				
				
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			硬件平臺：FL2440 （s3c2440）
        內核版本：2.6.35
        本文引用地址：http://www.104case.com/article/201611/319010.htm
        主機平臺：Ubuntu 11.04
        內核版本：2.6.39
        1、DMA的功能和工作原理這里就不多說了，可以查看s3c2440的手冊
        2、在正式分析DMA驅動之前，我們先來看一下DMA的注冊和初始化過程
        系統設備：（翻譯自源碼注釋）
        系統設備和系統模型有點不同，它不需要動態綁定驅動，不能被探測（probe），不歸結為任何的系統總線，所以要區分對待。對待系統設備我們仍然要有設備驅動的觀念，因為我們需要對設備進行基本的操作。
        定義系統設備，在./arch/arm/mach-s3c2440/s3c244x.c中

        1. /*定義系統設備類*/
        2. structsysdev_classs3c2440_sysclass={
        3. .name="s3c2440-core",
        4. .suspend=s3c244x_suspend,
        5. .resume=s3c244x_resume
        6. };
        注冊系統設備類，在真正注冊設備之前，確保已經注冊了初始化了的系統設備類

        1. staticint__inits3c2440_core_init(void)
        2. {
        3. returnsysdev_class_register(&s3c2440_sysclass);
        4. }
        下面就是系統設備類的注冊函數，在./drivers/base/sys.c中
        1. intsysdev_class_register(structsysdev_class*cls)
        2. {
        3. intretval;
        5. pr_debug("Registeringsysdevclass%sn",cls->name);
        7. INIT_LIST_HEAD(&cls->drivers);
        8. memset(&cls->kset.kobj,0x00,sizeof(structkobject));
        9. cls->kset.kobj.parent=&system_kset->kobj;
        10. cls->kset.kobj.ktype=&ktype_sysdev_class;
        11. cls->kset.kobj.kset=system_kset;
        13. retval=kobject_set_name(&cls->kset.kobj,"%s",cls->name);
        14. if(retval)
        15. returnretval;
        17. retval=kset_register(&cls->kset);
        18. if(!retval&&cls->attrs)
        19. retval=sysfs_create_files(&cls->kset.kobj,
        20. (conststructattribute**)cls->attrs);
        21. returnretval;
        22. }
        1. /*定義DMA系統設備驅動*/
        2. staticstructsysdev_drivers3c2440_dma_driver={
        3. .add=s3c2440_dma_add,/*添加add函數*/
        4. };
        下面是add函數，就是調用三個函數
        1. staticint__inits3c2440_dma_add(structsys_device*sysdev)
        2. {
        3. s3c2410_dma_init();
        4. s3c24xx_dma_order_set(&s3c2440_dma_order);
        5. returns3c24xx_dma_init_map(&s3c2440_dma_sel);
        6. }
        注冊DMA驅動到系統設備
        1. staticint__inits3c2440_dma_init(void)
        2. {
        3. returnsysdev_driver_register(&s3c2440_sysclass,&s3c2440_dma_driver);
        4. }
        下面就是系統設備驅動的注冊函數
        1. /**
        2. *sysdev_driver_register-Registerauxillarydriver
        3. *@cls:Deviceclassdriverbelongsto.
        4. *@drv:Driver.
        5. *
        6. *@drvisinsertedinto@cls->driverstobe
        7. *calledoneachoperationondevicesofthatclass.Therefcount
        8. *of@clsisincremented.
        9. */
        11. intsysdev_driver_register(structsysdev_class*cls,structsysdev_driver*drv)
        12. {
        13. interr=0;
        15. if(!cls){
        16. WARN(1,KERN_WARNING"sysdev:invalidclasspassedto"
        17. "sysdev_driver_register!n");
        18. return-EINVAL;
        19. }
        21. /*Checkwhetherthisdriverhasalreadybeenaddedtoaclass.*/
        22. if(drv->entry.next&&!list_empty(&drv->entry))
        23. WARN(1,KERN_WARNING"sysdev:class%s:driver(%p)hasalready"
        24. "beenregisteredtoaclass,somethingiswrong,but"
        25. "willforgeon!n",cls->name,drv);
        27. mutex_lock(&sysdev_drivers_lock);
        28. if(cls&&kset_get(&cls->kset)){
        29. list_add_tail(&drv->entry,&cls->drivers);/*將設備驅動添加到系統設備類的鏈表中*/
        31. /*Ifdevicesofthisclassalreadyexist,tellthedriver*/
        32. if(drv->add){
        33. structsys_device*dev;
        34. list_for_each_entry(dev,&cls->kset.list,kobj.entry)
        35. drv->add(dev);
        36. }
        37. }else{
        38. err=-EINVAL;
        39. WARN(1,KERN_ERR"%s:invaliddeviceclassn",__func__);
        40. }
        41. mutex_unlock(&sysdev_drivers_lock);
        42. returnerr;
        43. }
        在./arch/arm/mach-s3c2440/s3c2440.c中定義s3c2440的系統設備和注冊
        1. staticstructsys_devices3c2440_sysdev={
        2. .cls=&s3c2440_sysclass,/*定義系統設備的所屬系統設備類，用于系統設備注冊到指定設備類*/
        3. };
        4. /*S3C2440初始化*/
        5. int__inits3c2440_init(void)
        6. {
        7. printk("S3C2440:Initialisingarchitecturen");
        9. s3c24xx_gpiocfg_default.set_pull=s3c_gpio_setpull_1up;
        10. s3c24xx_gpiocfg_default.get_pull=s3c_gpio_getpull_1up;
        12. /*changeirqforwatchdog*/
        14. s3c_device_wdt.resource[1].start=IRQ_S3C2440_WDT;
        15. s3c_device_wdt.resource[1].end=IRQ_S3C2440_WDT;
        17. /*registeroursystemdeviceforeverythingelse*/
        19. returnsysdev_register(&s3c2440_sysdev);/*注冊s3c2440的系統設備*/
        20. }
        接下來是系統設備的注冊函數

        1. /**
        2. *sysdev_register-addasystemdevicetothetree
        3. *@sysdev:deviceinquestion
        4. *
        5. */
        6. /*系統設備的注冊*/
        7. intsysdev_register(structsys_device*sysdev)
        8. {
        9. interror;
        10. structsysdev_class*cls=sysdev->cls;/*所屬的系統設備類*/
        12. if(!cls)
        13. return-EINVAL;
        15. pr_debug("Registeringsysdeviceofclass%sn",
        16. kobject_name(&cls->kset.kobj));
        18. /*initializethekobjectto0,incaseithadpreviouslybeenused*/
        19. memset(&sysdev->kobj,0x00,sizeof(structkobject));
        21. /*Makesuretheksetisset*/
        22. sysdev->kobj.kset=&cls->kset;
        24. /*Registertheobject*/
        25. error=kobject_init_and_add(&sysdev->kobj,&ktype_sysdev,NULL,
        26. "%s%d",kobject_name(&cls->kset.kobj),
        27. sysdev->id);
        29. if(!error){
        30. structsysdev_driver*drv;
        32. pr_debug("Registeringsysdevice%sn",
        33. kobject_name(&sysdev->kobj));
        35. mutex_lock(&sysdev_drivers_lock);
        36. /*Genericnotificationisimplicit,becauseitsthat
        37. *codethatshouldhavecalledus.
        38. */
        40. /*Notifyclassauxillarydrivers*/
        41. list_for_each_entry(drv,&cls->drivers,entry){
        42. if(drv->add)
        43. drv->add(sysdev);/*遍歷該設備所屬同一個設備類的所有設備，并執行相應的add函數*/
        44. }
        45. mutex_unlock(&sysdev_drivers_lock);
        46. kobject_uevent(&sysdev->kobj,KOBJ_ADD);
        47. }
        49. returnerror;
        50. }
        那DMA系統設備驅動中的add函數中到底是什么呢？
        （1）首先看第一個函數int __init s3c2410_dma_init(void)，在./arch/arm/plat-s3c24xx/dma.c
        [cpp]view plaincopy
        1. int__inits3c2410_dma_init(void)
        2. {
        3. returns3c24xx_dma_init(4,IRQ_DMA0,0x40);
        4. }
        實際上就是初始化DMA為4通道，設置中斷號，設置寄存器的覆蓋范圍
        下面是該函數的實現
        1. int__inits3c24xx_dma_init(unsignedintchannels,unsignedintirq,
        2. unsignedintstride)/*參數分別為通道個數、中斷號、寄存器的覆蓋范圍*/
        3. {
        4. structs3c2410_dma_chan*cp;/*通道的結構體表示*/
        5. intchannel;
        6. intret;
        8. printk("S3C24XXDMADriver,Copyright2003-2006SimtecElectronicsn");
        10. dma_channels=channels;
        12. dma_base=ioremap(S3C24XX_PA_DMA,stride*channels);
        13. if(dma_base==NULL){
        14. printk(KERN_ERR"dmafailedtoremapregisterblockn");
        15. return-ENOMEM;
        16. }
        18. /*分配DMA告訴緩沖區*/
        19. dma_kmem=kmem_cache_create("dma_desc",
        20. sizeof(structs3c2410_dma_buf),0,
        21. SLAB_HWCACHE_ALIGN,
        22. s3c2410_dma_cache_ctor);
        24. if(dma_kmem==NULL){
        25. printk(KERN_ERR"dmafailedtomakekmemcachen");
        26. ret=-ENOMEM;
        27. gotoerr;
        28. }
        30. for(channel=0;channel
        31. cp=&s3c2410_chans[channel];
        33. memset(cp,0,sizeof(structs3c2410_dma_chan));
        35. /*dmachannelirqsareinorder..*/
        36. cp->number=channel;
        37. cp->irq=channel+irq;
        38. cp->regs=dma_base+(channel*stride);
        40. /*pointcurrentstatssomewhere*/
        41. cp->stats=&cp->stats_store;
        42. cp->stats_store.timeout_shortest=LONG_MAX;
        44. /*basicchannelconfiguration*/
        46. cp->load_timeout=1<<18;
        48. printk("DMAchannel%dat%p,irq%dn",
        49. cp->number,cp->regs,cp->irq);
        50. }
        52. return0;
        54. /*異常處理*/
        55. err:
        56. kmem_cache_destroy(dma_kmem);
        57. iounmap(dma_base);
        58. dma_base=NULL;
        59. returnret;
        60. }
        （2）然后是函數s3c24xx_dma_order_set(&s3c2440_dma_order);
        1. int__inits3c24xx_dma_order_set(structs3c24xx_dma_order*ord)
        2. {
        3. structs3c24xx_dma_order*nord=dma_order;
        5. if(nord==NULL)
        6. nord=kmalloc(sizeof(structs3c24xx_dma_order),GFP_KERNEL);
        8. if(nord==NULL){
        9. printk(KERN_ERR"nomemorytostoredmachannelordern");
        10. return-ENOMEM;
        11. }
        13. dma_order=nord;
        14. memcpy(nord,ord,sizeof(structs3c24xx_dma_order));
        15. return0;
        16. }
        我們注意到函數中使用了kmalloc給結構體重新分配了內存，這是由于__initdata修飾的變量表示初始化用的變量，初始化完畢后空間自動釋放，所以需要將其存儲起來。
        （3）最后一個函數s3c24xx_dma_init_map(&s3c2440_dma_sel)
        該函數功能是建立DMA源與硬件通道的映射圖
        1. int__inits3c24xx_dma_init_map(structs3c24xx_dma_selection*sel)
        2. {
        3. structs3c24xx_dma_map*nmap;
        4. size_tmap_sz=sizeof(*nmap)*sel->map_size;
        5. intptr;
        7. nmap=kmalloc(map_sz,GFP_KERNEL);
        8. if(nmap==NULL)
        9. return-ENOMEM;
        11. memcpy(nmap,sel->map,map_sz);
        12. memcpy(&dma_sel,sel,sizeof(*sel));
        14. dma_sel.map=nmap;
        16. for(ptr=0;ptrmap_size;ptr++)
        17. s3c24xx_dma_check_entry(nmap+ptr,ptr);
        19. return0;
        20. }
        這里的kmalloc函數的作用同上面的作用一樣。
        注：由于內核實在是太深了，這里只是表面上按流程大體了解了子同設備的注冊和系統設備驅動的注冊以及DMA設備的注冊和初始化，函數中有很多細節有待進一步研究。
        
				
            
                
			
							
        
                
			              
              
            
        
		
        
		
        
		
        
		
        
		
        
			
          
				
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