PCI DMA的Cache一致性

 

HOST主桥与主存存储器来同一级内部高速总线上，方便PCI设备通过HOST主桥访问主存储器，即进行DMA操作。

值得注意的是，PCI设备的DMA操作需要处理器系统的Cache进行一致性操作。当PCI设备通过HOST主桥访问主存储器时，Cache一致性模块将进行地址监听，并根据监听结果改变Cache状态。

Linux对cache一致性有两种管理方式：1. mem 硬件上uncache 2. 使用过程中，通过flush cache 保证data 一致性。

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使用大块DMA一致性内存，此操作分配的内存大小有限制，如最小分配一个页：
dma_alloc_coherent dma_zalloc_coherent 分配dma使用的内存，并返回内存的物理地址及对应虚拟地址，与其他内存分配函数不同必须在中断使能的情况下使用
dma_free_coherent 释放dma_alloc_coherent分配的内存。

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使用小块DMA一致性内存，先创建dma内存池，然后在内存池中分配小内存：
struct dma_pool* dma_pool_create(const char *name, struct device *dev, size_t size, size_t align, size_t alloc); 创建DMA一致性内存的内存池，必须在可睡眠的上下文中执行。align必须2的幂次方，如果等于0则为1，size最小为4
void dma_pool_destroy(struct dma_pool *pool);在调用此函数之前，必须free掉所有从此pool中分配的内存
void *dma_pool_alloc(struct dma_pool *pool, gfp_t gfp_flags, dma_addr_t *dma_handle);从内存池中分配内存，返回的内存同时满足申请的大小及对齐要求。如果内存池中内存不够，则会自动kmalloc内存并放入到pool中
void dma_pool_free(struct dma_pool *pool, void *vaddr, dma_addr_t addr);