dma_alloc_contiguous在Linux驱动中使用的代码范例-DPDK中文网

在Linux内核中，dma_alloc_contiguous 是用于分配连续的DMA物理内存的一种接口。不过，实际使用中，我们通常会看到的是 dma_alloc_coherent 函数，它提供了更高层次的抽象，并适用于大多数场景。

以下是一个使用 dma_alloc_coherent 的示例代码，这个代码展示了如何在Linux设备驱动中分配和释放DMA缓冲区：

示例代码

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

struct my_device {
    void *virt_addr;       // 虚拟地址
    dma_addr_t phys_addr;  // 物理地址
    size_t size;           // 分配大小
};

static struct my_device *my_dev;

static int __init my_driver_init(void) {
    // 分配设备结构体
    my_dev = kmalloc(sizeof(struct my_device), GFP_KERNEL);
    if (!my_dev) {
        pr_err("Failed to allocate memory for device structure\n");
        return -ENOMEM;
    }

    // 设置要分配的DMA缓冲区大小（例如：1MB）
    my_dev->size = 1024 * 1024;

    // 分配连续DMA内存
    my_dev->virt_addr = dma_alloc_coherent(NULL, my_dev->size,
                                            &my_dev->phys_addr,
                                            GFP_KERNEL);
    
    if (!my_dev->virt_addr) {
        pr_err("Failed to allocate DMA coherent memory\n");
        kfree(my_dev);
        return -ENOMEM;
    }

    pr_info("Allocated %zu bytes of DMA memory at virtual address: %p, physical address: %pad\n",
            my_dev->size, my_dev->virt_addr, &my_dev->phys_addr);

    return 0;
}

static void __exit my_driver_exit(void) {
    if (my_dev && my_dev->virt_addr) {
        // 释放DMA内存
        dma_free_coherent(NULL, my_dev->size,
                          my_dev->virt_addr,
                          my_dev->phys_addr);
        
        pr_info("Freed DMA memory\n");
    }
    
    kfree(my_dev);
}

module_init(my_driver_init);
module_exit(my_driver_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_DESCRIPTION("A simple example of using dma_alloc_coherent");
MODULE_AUTHOR("Your Name");

代码说明

头文件包含：
- 包含必要的头文件，如 module.h、kernel.h、dma-mapping.h 和 slab.h。
定义设备结构体：
- struct my_device 定义了一个简单的设备结构体，包含虚拟地址、物理地址和分配大小。
初始化函数 (my_driver_init)：
- 使用 kmalloc() 分配设备结构体。
- 设置想要分配的DMA缓冲区大小（如1MB）。
- 使用 dma_alloc_coherent() 函数申请连续的DMA内存，并获取其虚拟地址和物理地址。如果失败，则释放已分配资源并返回错误。
退出函数 (my_driver_exit)：
- 在模块卸载时，如果已经分配了DMA内存，则调用 dma_free_coherent() 释放它，并打印日志信息。
- 最后释放设备结构体。
模块宏：
- 使用 module_init() 和 module_exit() 来指定驱动程序加载和卸载时的函数。