linux內(nèi)存機(jī)制在許多操作系統(tǒng)中都是非常重要的，其中DMA內(nèi)存是一種專門為linux系統(tǒng)提供的內(nèi)存系統(tǒng)。

DMA即Direct Memory Access，直接存取內(nèi)存，是指硬件單元可以直接訪問主機(jī)的內(nèi)存，而不需要CPU的協(xié)助。當(dāng)一個I/O設(shè)備發(fā)出讀/寫內(nèi)存的請求時，系統(tǒng)會指定一塊內(nèi)存區(qū)域作為設(shè)備的DMA緩沖。這時，CPU可以自由運(yùn)行其他任務(wù)，而設(shè)備可以自行完成所有數(shù)據(jù)傳輸，即設(shè)備可以直接操作內(nèi)存而不需要CPU介入。

Linux用DMA內(nèi)存機(jī)制實(shí)現(xiàn)I/O請求的過程是這樣的：系統(tǒng)先申請一塊DMA內(nèi)存區(qū)域，當(dāng)設(shè)備發(fā)起讀/寫請求時，將操作發(fā)送給DMA控制器，DMA控制器傳輸數(shù)據(jù)到相應(yīng)的DMA區(qū)域，將其緩沖出來。 這樣，設(shè)備可以自行發(fā)起讀/寫操作，而CPU可以去處理其他任務(wù)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的高效、靈活操作。

使用DMA內(nèi)存需要用戶調(diào)用Linux內(nèi)核函數(shù)，首先使用dma_alloc_coherent函數(shù)申請DMA內(nèi)存，這個函數(shù)用于定義并分配一塊DMA內(nèi)存區(qū)域，它接受四個參數(shù)，其中dev是用于指定要分配的設(shè)備對象，size指定要分配內(nèi)存大小，dma_handle指定分配出來的內(nèi)存緩沖區(qū)的地址，flag用于指定內(nèi)存緩沖區(qū)的特性。

定義了DMA內(nèi)存之后，使用dma_map_single函數(shù)將設(shè)備DMA區(qū)域映射到CPU空間，使CPU能夠訪問這個DMA區(qū)域，也就是實(shí)現(xiàn)“內(nèi)存準(zhǔn)備完畢”功能，參數(shù)和dma_alloc_coherent函數(shù)相似，通過它產(chǎn)生的dma_handle返回給CPU，作為CPU可訪問的地址。

最后你可以調(diào)用dma_sync_single_for_device函數(shù)來完成數(shù)據(jù)傳輸，這個函數(shù)用于將CPU空間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆O(shè)備空間，使設(shè)備能夠正常工作，它直接使用之前的dma_handle參數(shù)，也可以使用 dma_sync_single_for_cpu函數(shù)來完成數(shù)據(jù)傳輸，將DMA內(nèi)存區(qū)域的數(shù)據(jù)傳輸?shù)紺PU空間。

最后，應(yīng)使用dma_free_coherent函數(shù)釋放申請的DMA內(nèi)存，否則將造成內(nèi)存泄漏，也可以使用dma_unmap_single函數(shù)釋放前面調(diào)用dma_map_single時分配的內(nèi)存，結(jié)束整個傳輸過程。

總之，Linux的DMA技術(shù)是實(shí)現(xiàn)I/O請求的一種有用手段，它可以提供更高效、靈活的設(shè)備管理技術(shù)，用于實(shí)現(xiàn)CPU與設(shè)備間的良好溝通，同時減少對CPU的負(fù)載，從而提高設(shè)備的操作性能。

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標(biāo)題名稱：深入了解LinuxDMA內(nèi)存的機(jī)制與使用（linuxdma內(nèi)存）
當(dāng)前網(wǎng)址：http://uogjgqi.cn/article/dhpchjj.html