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linux-2.6.24.4中和dma有关的函数的分析

 
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首先介绍s3c2410与DMA相关的寄存器。

s3c2410共有4通道的dma,每通道9个寄存器,共36个。
1、DISRCn该寄存器保存待传送数据的源地址。
2、DISRCCn源控制寄存器。位1表示数据源的总线类型,位0表示地址是否自动增减。
3、DIDSTn该寄存器保存待传送数据的目的地址。
4、DIDSTCn目的控制寄存器。位1表示目的地址的总线类型,位0表示地址是否自动增减。
5、DCONDMA控制寄存器。
6、DSTATnDMA状态寄存器。
7、DCSRCn当前源地址寄存器。
8、DCDSTn当前目的地址寄存器。
9、DMASKTRIGnDMA MASK寄存器。
下面是linux-2.6.24.4中和dma有关的函数的分析:
首先定义了几个变量:
static int dma_channels;//被设定为4
static struct s3c24xx_dma_selection dma_sel;
struct s3c2410_dma_chan s3c2410_chans[S3C2410_DMA_CHANNELS];
static struct s3c24xx_dma_order *dma_order;

有关的结构体定义如下:

struct s3c24xx_dma_selection {
struct s3c24xx_dma_map *map;
unsigned long map_size;
unsigned long dcon_mask;
void (*select)(struct s3c2410_dma_chan *chan,
struct s3c24xx_dma_map *map);
};

struct s3c24xx_dma_map {
const char *name;
struct s3c24xx_dma_addr hw_addr;
unsigned long channels[S3C2410_DMA_CHANNELS];
};

struct s3c2410_dma_chan {
/* channel state flags and information */
unsigned char number; /* number of this dma channel */
unsigned char in_use; /* channel allocated */
unsigned char irq_claimed; /* irq claimed for channel */
unsigned char irq_enabled; /* irq enabled for channel */
unsigned char xfer_unit; /* size of an transfer */
/* channel state */
enum s3c2410_dma_state state;
enum s3c2410_dma_loadst load_state;
struct s3c2410_dma_client *client;
/* channel configuration */
enum s3c2410_dmasrc source;
unsigned long dev_addr;
unsigned long load_timeout;
unsigned int flags; /* channel flags */
struct s3c24xx_dma_map *map; /* channel hw maps */
/* channel

struct s3c24xx_dma_order {
struct s3c24xx_dma_order_ch channels[DMACH_MAX];
};

struct s3c24xx_dma_order_ch {
unsigned int list[S3C2410_DMA_CHANNELS]; /* list of channels */
unsigned int flags; /* flags */
};

然后分析各个函数。

int s3c2410_dma_request(unsigned int channel,
struct s3c2410_dma_client *client,
void *dev)
{
struct s3c2410_dma_chan *chan;
unsigned long flags;
int err;
pr_debug("dma%d: s3c2410_request_dma: client=%s, dev=%p/n",
channel, client->name, dev);
local_irq_save(flags);
chan = s3c2410_dma_map_channel(channel);//获得dma通道

if (chan == NULL) {
local_irq_restore(flags);
return -EBUSY;
}
dbg_showchan(chan);
chan->client = client;
chan->in_use = 1;//占用该dma通道

if (!chan->irq_claimed) {
pr_debug("dma%d: %s : requesting irq %d/n",
channel, __FUNCTION__, chan->irq);
chan->irq_claimed = 1;
local_irq_restore(flags);
err = request_irq(chan->irq, s3c2410_dma_irq, IRQF_DISABLED,//申请中断

client->name, (void *)chan);
local_irq_save(flags);
if (err) {//中断申请失败

chan->in_use = 0;//释放申请的通道和其他资源

chan->irq_claimed = 0;
local_irq_restore(flags);
printk(KERN_ERR "%s: cannot get IRQ %d for DMA %d/n",
client->name, chan->irq, chan->number);
return err;
}
chan->irq_enabled = 1;//使能中断

}
local_irq_restore(flags);
/* need to setup */
pr_debug("%s: channel initialised, %p/n", __FUNCTION__, chan);
return 0;
}

可见,该函数向内核申请了资源,即dma通道,然后就可以对申请的通道进行设置了。下面继续。

int s3c2410_dma_config(dmach_t channel,//通道号,和申请时使用的通道号要一致

int xferunit,//发送时位的设置,可以是1、2、或者4,分别对应8、16和32位方式

int dcon)//特别重要,就是dcon寄存器的值

{
struct s3c2410_dma_chan *chan = lookup_dma_channel(channel);//得到申请的dma通道

pr_debug("%s: chan=%d, xfer_unit=%d, dcon=%08x/n",
__FUNCTION__, channel, xferunit, dcon);
if (chan == NULL)
return -EINVAL;
pr_debug("%s: Initial dcon is %08x/n", __FUNCTION__, dcon);
dcon |= chan->dcon & dma_sel.dcon_mask;//这步的作用是清除dcon寄存器中除了24~26的其他位,从datasheet中知道这三位

//决定dma的中断源

pr_debug("%s: New dcon is %08x/n", __FUNCTION__, dcon);
switch (xferunit) {//设置字节传送的方式

case 1:
dcon |= S3C2410_DCON_BYTE;
break;
case 2:
dcon |= S3C2410_DCON_HALFWORD;
break;
case 4:
dcon |= S3C2410_DCON_WORD;
break;
default:
pr_debug("%s: bad transfer size %d/n", __FUNCTION__, xferunit);
return -EINVAL;
}
dcon |= S3C2410_DCON_HWTRIG;//使24~26位的选择有效

dcon |= S3C2410_DCON_INTREQ;//使传送完成的时候产生中断

pr_debug("%s: dcon now %08x/n", __FUNCTION__, dcon);
chan->dcon = dcon;
chan->xfer_unit = xferunit;
return 0;
}

由以上分析可以知道,该函数完成的主要功能就是设置对应通道的dcon寄存器。关于更细节的东西,可以查看datasheet。

int s3c2410_dma_devconfig(int channel,
enum s3c2410_dmasrc source,//dma传送源的类型,可以是S3C2410_DMASRC_HW和S3C2410_DMASRC_MEM

int hwcfg,
unsigned long devaddr)//传送的目的地址

{
struct s3c2410_dma_chan *chan = lookup_dma_channel(channel);
if (chan == NULL)
return -EINVAL;
pr_debug("%s: source=%d, hwcfg=%08x, devaddr=%08lx/n",
__FUNCTION__, (int)source, hwcfg, devaddr);
chan->source = source;
chan->dev_addr = devaddr;
switch (source) {
case S3C2410_DMASRC_HW://dma传送源是外围硬件

/* source is hardware */
pr_debug("%s: hw source, devaddr=%08lx, hwcfg=%d/n",
__FUNCTION__, devaddr, hwcfg);
dma_wrreg(chan, S3C2410_DMA_DISRCC, hwcfg & 3);//设置源控制寄存器

dma_wrreg(chan, S3C2410_DMA_DISRC, devaddr);//设置传送源的地址

dma_wrreg(chan, S3C2410_DMA_DIDSTC, (0<<1) | (0<<0));//目的地址一般是内存

chan->addr_reg = dma_regaddr(chan, S3C2410_DMA_DIDST);//得到传送目的地址寄存器的地址

return 0;
case S3C2410_DMASRC_MEM://dma传送源是内存

/* source is memory */
pr_debug( "%s: mem source, devaddr=%08lx, hwcfg=%d/n",
__FUNCTION__, devaddr, hwcfg);
dma_wrreg(chan, S3C2410_DMA_DISRCC, (0<<1) | (0<<0));//传送源控制器

dma_wrreg(chan, S3C2410_DMA_DIDST, devaddr);//传送的目的地址

dma_wrreg(chan, S3C2410_DMA_DIDSTC, hwcfg & 3);//目的地址控制器

chan->addr_reg = dma_regaddr(chan, S3C2410_DMA_DISRC);//得到传送源地址寄存器的地址

return 0;
}
printk(KERN_ERR "dma%d: invalid source type (%d)/n", channel, source);
return -EINVAL;
}

整个系统中dma的建立过程如下:

首先调用了s3c2410_dma_init(),该函数只有一句:
return s3c24xx_dma_init(4, IRQ_DMA0, 0x40);
其中第一个参数就是通道号,第二个参数为dma的中断号的基数,第三个参数表示各个通道占用的空间的大小。
在函数s3c24xx_dma_init中,主要做了以下几件事情:
1、调用ioremap,将dma控制器的地址做一个映射。
2、为dma分配内核空间。
3、将上面提到的s3c2410_chans数组的内容全部清零。
4、初始化4个s3c2410_dma_chan结构的变量,对其中的一部分成员赋值。
成功结束时,该函数返回0。
第二步,系统调用s3c24xx_dma_order_set函数,如下:
s3c24xx_dma_order_set(&s3c2410_dma_order);
s3c2410_dma_order定义于arch/arm/mach-s3c2410/dma.c文件中,是一个s3c24xx_dma_order类型的结构体。
该函数主要为该结构体分配空间,然后将s3c2410_dma_order的内容copy到dma_order中。
第三步,系统调用s3c24xx_dma_init_map,完成dma通道的映射:
return s3c24xx_dma_init_map(&s3c2410_dma_sel);
下面重点分析一下该函数。
传给该函数的参数定义如下:

static struct s3c24xx_dma_selection __initdata s3c2410_dma_sel = {
.select = s3c2410_dma_select,
.dcon_mask = 7 << 24,
.map = s3c2410_dma_mappings,
.map_size = ARRAY_SIZE(s3c2410_dma_mappings),
};

该函数首先为各个通道分配内存空间,分配的总的大小为sizeof(struct s3c24xx_dma_map ) * s3c2410_dma_sel.map_size。
然后,函数把s3c2410_dma_sel的所有内容全部赋给上面提到的dma_sel结构体,该结构体就包含了所有的dma可以申请的通道。
用户申请dma通道的时候,内核就可以在dma_sel的map表中查找,并决定是否可以使用该dma通道。

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