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Linux系统下利用大页机制 使用dma_alloc_coherent接口一次性分配出来的连续32mb物理内存

在Linux系统下,使用大页机制通过 dma_alloc_coherent 接口一次性分配连续的32MB物理内存,涉及到以下几个步骤。请注意,这个过程通常需要在驱动程序或内核模块中实现。

步骤概述

  1. 确保支持巨页: 确保你的系统支持巨页,并且已经配置好相应的巨页数量。

  2. 编写驱动程序/模块: 在Linux设备驱动中实现 dma_alloc_coherent 的调用。

  3. 处理DMA分配的内存: 在实际的应用中,使用这些内存进行数据传输等操作。

示例代码

以下是一个简化的示例代码,演示如何在设备驱动程序中分配32MB的连续物理内存。请记住,这段代码仅供参考,可能需要根据具体情况进行调整。

  1. #include <linux/module.h>
  2. #include <linux/kernel.h>
  3. #include <linux/init.h>
  4. #include <linux/platform_device.h>
  5. #include <linux/dma-mapping.h>
  6. #define MY_DMA_BUFFER_SIZE (32 * 1024 * 1024) // 32 MB
  7. struct my_device {
  8. struct device *dev;
  9. void *cpu_addr; // CPU可访问的地址
  10. dma_addr_t dma_handle; // DMA地址
  11. };
  12. static struct my_device *my_dev;
  13. static int my_driver_probe(struct platform_device *pdev)
  14. {
  15. my_dev = kzalloc(sizeof(*my_dev), GFP_KERNEL);
  16. if (!my_dev)
  17. return -ENOMEM;
  18. my_dev->dev = &pdev->dev;
  19. // 分配32MB的大页面内存
  20. my_dev->cpu_addr = dma_alloc_coherent(my_dev->dev, MY_DMA_BUFFER_SIZE,
  21. &my_dev->dma_handle, GFP_KERNEL);
  22. if (!my_dev->cpu_addr) {
  23. kfree(my_dev);
  24. return -ENOMEM;
  25. }
  26. printk(KERN_INFO "Allocated %u bytes of coherent DMA memory at address %p\n",
  27. MY_DMA_BUFFER_SIZE, my_dev->cpu_addr);
  28. return 0;
  29. }
  30. static int my_driver_remove(struct platform_device *pdev)
  31. {
  32. // 释放分配的内存
  33. dma_free_coherent(my_dev->dev, MY_DMA_BUFFER_SIZE,
  34. my_dev->cpu_addr, my_dev->dma_handle);
  35. kfree(my_dev);
  36. return 0;
  37. }
  38. static struct platform_driver my_driver = {
  39. .probe = my_driver_probe,
  40. .remove = my_driver_remove,
  41. .driver = {
  42. .name = "my_dma_driver",
  43. .owner = THIS_MODULE,
  44. },
  45. };
  46. module_platform_driver(my_driver);
  47. MODULE_LICENSE("GPL");
  48. MODULE_DESCRIPTION("My DMA Driver");
  49. MODULE_AUTHOR("Your Name");

注意事项

  1. 配置大页支持: 确保系统启用了合适数量的巨大页面。可以通过 /proc/sys/vm/nr_hugepages 来设置。

  2. GFP Flags: 在调用 dma_alloc_coherent 时,可以使用不同的GFP标志,如 GFP_KERNEL 或其他以满足特定需求。

  3. 兼容性与限制: 大页和DMA的一些限制可能会因平台而异,请查阅相关硬件文档以获取详细信息。在某些情况下,你可能无法直接使用 dma_alloc_coherent 来分配非常大的区域,需要考虑其他方法或框架(如 IOMMU)。

  4. 对齐要求: 根据硬件和DMA控制器要求,确保你所请求的大页面符合对齐要求。

  5. 错误处理: 实际项目中应该添加更完善的错误处理和清理逻辑,以避免资源泄漏和不稳定状态。

总结

以上展示了如何在Linux下利用大页机制,通过 dma_alloc_coherent 接口一次性分配出连续32MB物理内存。在实际应用中,根据你的具体场景调整代码。同时,要充分了解硬件特性、Linux内核及其对DMA管理策略,以便于高效、安全地进行开发。如果有进一步的问题,请随时提问!


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