dma_alloc_coherent接口的使用示例-DPDK中文网

下面是一个使用 dma_alloc_coherent 接口的完整示例，演示如何在 Linux 驱动中分配和使用 DMA 可访问的内存。

示例代码

#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/dma-mapping.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/slab.h>

#define DEVICE_NAME "my_device"
#define CLASS_NAME  "my_class"

static struct class* my_class = NULL;
static struct device* my_device = NULL;

struct my_dma_data {
    void *cpu_addr;       // CPU 可访问的虚拟地址
    dma_addr_t dma_handle; // DMA 设备可访问的物理地址
    size_t size;          // 分配大小
};

static struct my_dma_data dma_data;

static int __init my_driver_init(void) {
    // 创建类和设备
    my_class = class_create(THIS_MODULE, CLASS_NAME);
    if (IS_ERR(my_class)) {
        printk(KERN_ALERT "Failed to register device class\n");
        return PTR_ERR(my_class);
    }
    
    my_device = device_create(my_class, NULL, MKDEV(0, 0), NULL, DEVICE_NAME);
    if (IS_ERR(my_device)) {
        class_destroy(my_class);
        printk(KERN_ALERT "Failed to create the device\n");
        return PTR_ERR(my_device);
    }

    // 分配 DMA 内存
    dma_data.size = PAGE_SIZE; // 假设我们需要分配一个页面大小的内存
    dma_data.cpu_addr = dma_alloc_coherent(&my_device->dev, 
                                            dma_data.size,
                                            &dma_data.dma_handle,
                                            GFP_KERNEL);

    if (!dma_data.cpu_addr) {
        device_destroy(my_class, MKDEV(0, 0));
        class_destroy(my_class);
        printk(KERN_ALERT "Failed to allocate coherent DMA memory\n");
        return -ENOMEM;
    }

    printk(KERN_INFO "Allocated %zu bytes of coherent DMA memory at CPU addr: %p, DMA addr: %pad\n",
           dma_data.size,
           dma_data.cpu_addr,
           &dma_data.dma_handle);

    return 0; // 初始化成功
}

static void __exit my_driver_exit(void) {
    // 释放DMA内存
    if (dma_data.cpu_addr) {
        dma_free_coherent(&my_device->dev, 
                          dma_data.size, 
                          dma_data.cpu_addr, 
                          dma_data.dma_handle);
        printk(KERN_INFO "Freed coherent DMA memory\n");
    }

   // 销毁设备和类
   device_destroy(my_class, MKDEV(0, 0));
   class_destroy(my_class);
}

module_init(my_driver_init);
module_exit(my_driver_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("Your Name");
MODULE_DESCRIPTION("A simple example of using dma_alloc_coherent in a kernel module.");

代码解析

模块初始化 (my_driver_init):
- 创建字符设备类并注册设备。
- 使用 dma_alloc_coherent 函数分配一块可以被设备进行DMA操作的内存，并获取CPU可访问的虚拟地址和物理地址（DMA 地址）。
- 检查分配是否成功，如果失败，则清理资源并返回错误。
模块退出 (my_driver_exit):
- 在模块卸载时，释放之前分配的DMA内存。
- 清理创建的设备和类。
宏定义:
- MODULE_LICENSE, MODULE_AUTHOR, MODULE_DESCRIPTION 用于描述模块信息。