使用dma_alloc_coherent接口编写一个简单的驱动接口范例-DPDK中文网

使用 dma_alloc_coherent 接口在 Linux 内核中分配 DMA 可用的内存是常见的操作，通常用于编写设备驱动程序。以下是一个简单的示例，展示了如何使用 dma_alloc_coherent 分配内存并在设备驱动中使用它。

示例：简单的字符设备驱动

这是一个基本的字符设备驱动，它在初始化时分配 DMA 共享内存，并在退出时释放它。

1. 驱动头文件和模块信息

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

#define DEVICE_NAME "my_dma_device"

static int major_number;
static void *dma_buffer;
static dma_addr_t dma_handle;

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("Your Name");
MODULE_DESCRIPTION("A simple DMA coherent memory example");

2. 打开和关闭函数

static int my_open(struct inode *inode, struct file *file) {
    printk(KERN_INFO "Device opened\n");
    return 0;
}

static int my_release(struct inode *inode, struct file *file) {
    printk(KERN_INFO "Device closed\n");
    return 0;
}

3. 文件操作结构体

static struct file_operations fops = {
    .open = my_open,
    .release = my_release,
};

4. 初始化和清理模块

static int __init my_init(void) {
    // 注册字符设备
    major_number = register_chrdev(0, DEVICE_NAME, &fops);
    if (major_number < 0) {
        printk(KERN_ALERT "Failed to register device: %d\n", major_number);
        return major_number;
    }

    // 分配DMA一致性内存
    dma_buffer = dma_alloc_coherent(NULL, PAGE_SIZE, &dma_handle, GFP_KERNEL);
    if (!dma_buffer) {
        unregister_chrdev(major_number, DEVICE_NAME);
        printk(KERN_ALERT "Failed to allocate DMA buffer\n");
        return -ENOMEM;
    }

    printk(KERN_INFO "DMA buffer allocated at %p with handle %pad\n", dma_buffer, &dma_handle);
    
    return 0; 
}

static void __exit my_exit(void) {
    // 释放DMA一致性内存
    if (dma_buffer)
        dma_free_coherent(NULL, PAGE_SIZE, dma_buffer, dma_handle);

    // 注销字符设备
    unregister_chrdev(major_number, DEVICE_NAME);
    
    printk(KERN_INFO "Device unregistered and DMA buffer freed\n");
}

5. 模块入口和出口函数

module_init(my_init);
module_exit(my_exit);

编译与加载模块

确保你的系统有适当的开发环境（如 kernel headers）。然后，可以创建一个 Makefile 来编译这个模块：

obj-m += my_dma_device.o

all:
	make -C /lib/modules/$(shell uname -r)/build M=$(PWD) modules

clean:
	make -C /lib/modules/$(shell uname -r)/build M=$(PWD) clean

使用命令编译和加载模块：

make          # 编译模块
sudo insmod my_dma_device.ko   # 加载模块
dmesg         # 查看内核日志以确认成功加载以及分配情况
sudo rmmod my_dma_device     # 卸载模块
make clean   # 清理生成文件