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标题: DMA过程详解（2） [打印本页]

作者: look_w 时间: 2017-10-24 21:56 标题: DMA过程详解（2）

以下是write系统调用内核态处理函数的路径：
经过一系列处理，write系统调用处理结束后，若需要写磁盘数据最终会经过以下路径：
scsi_scan_target（scsi扫面函数）——》__scsi_scan_target ——》scsi_sequential_lun_scan ——》scsi_probe_and_add_lun ——>scsi_alloc_sdev ——》scsi_alloc_queue（scsi分配队列），从这里分开，一条路径是设置DMA并发送命令到DMA控制器（路径一），另一条是初始化函数路径（路径二）。
路径一：scsi_request_fn——>scsi_dispatch_cmd——》scsi_log_send——》（.queuecommand          =ata_scsi_queuecmd,）ata_scsi_queuecmd——》__ata_scsi_queuecmd——》ata_scsi_translate——》ata_qc_issue——》ata_bmdma_qc_issue——》(bfin_bmdma_setup：设置DMA寄存器/ bfin_bmdma_start：开始DMA)
路径二：scsi_prep_fn——>scsi_setup_blk_pc_cmnd ——》scsi_init_io ——》scsi_init_sgtable ——》blk_rq_map_sg(该函数的参数request这个结构体封装了bio结构体).
以下主要分析bfin_bmdma_setup和bfin_bmdma_start函数，即DMA操作过程：
（1）软件准备好一个PRD Table放在内存中，每个8字节，对齐到4字节边界。
（2）软件把PRD table的起始地址设置好，同时通过设置读/写控制位设置数据和传输方向，清除状态寄存器中的中断位和错误位。
（3）软件发出DMA传送指令到disk设备。
（4）向总线控制器IDE命令寄存器的对应通道中写入1，使能总线控制器。
（5） DMA从IDE设备中请求控制器传送数据到/从内存中
（6）传送结束，IDE设备发出中断
（7）接收到中断后，软件设置命令寄存器的开始/结束位，然后先后读控制器状态、驱动状态，进而确定是否传送成功。
代码如下：
/**
*    bfin_bmdma_setup- Set up IDE DMA transaction
*    @qc:Info associated with this ATA transaction.
*
*    Note:Original code is ata_bmdma_setup().
*/

static void bfin_bmdma_setup(struct ata_queued_cmd *qc)
{
      struct ata_port *ap = qc->ap;
      /*下面结构体就是scatterlist 结构体的封装，其指向所有scatterlist 在内存中的位置，对应以上步骤（2）*/
      struct dma_desc_array *dma_desc_cpu =(struct dma_desc_array *)ap->bmdma_prd;
      void __iomem *base = (void __iomem*)ap->ioaddr.ctl_addr;
      /*DMA配置*/
      unsigned short config = DMAFLOW_ARRAY |NDSIZE_5 | RESTART | WDSIZE_16 | DMAEN;
      struct scatterlist *sg;
      unsigned int si;
      unsigned int channel;
      unsigned int dir;
      unsigned int size = 0;
      dev_dbg(qc->ap->dev, "inatapi dma setup\n");
      /* Program the ATA_CTRL register withdir */
      /*设置ATA控制寄存器，与DMA控制寄存器无关*/
      if (qc->tf.flags &ATA_TFLAG_WRITE) {
               channel = CH_ATAPI_TX;
               dir = DMA_TO_DEVICE;
      } else {
               channel = CH_ATAPI_RX;
               dir = DMA_FROM_DEVICE;
               config |= WNR;
      }
dma_map_sg(ap->dev,qc->sg, qc->n_elem, dir);
      /* fill the ATAPI DMA controller *//挨个填写sg结构体，sg结构体用来指向每个要传输的内存块，对应以上步骤（1）
      for_each_sg(qc->sg, sg,qc->n_elem, si) {
               dma_desc_cpu[si].start_addr =sg_dma_address(sg);
               dma_desc_cpu[si].cfg = config;
               dma_desc_cpu[si].x_count =sg_dma_len(sg) >> 1;
               dma_desc_cpu[si].x_modify = 2;
               size += sg_dma_len(sg);
      }

      /* Send ATA DMA command */
      /*这里要注意，虽然是发送DMA命令，但是真正的DMA操作还没开始；
      *该函数中有设置各种ATA设备寄存器，并等待设置结束后返回
      */
      bfin_exec_command(ap, &qc->tf);
//根据初始化时设置的IO操作方向，确定DMA方向，对应步骤（2）
      if (qc->tf.flags &ATA_TFLAG_WRITE) {
               /*set ATA DMA write direction */
               ATAPI_SET_CONTROL(base,(ATAPI_GET_CONTROL(base)
                        | XFER_DIR));
      } else {
               /* set ATA DMA read direction*/
               ATAPI_SET_CONTROL(base,(ATAPI_GET_CONTROL(base)
                        & ~XFER_DIR));
      }

      /* Reset all transfer count */
      ATAPI_SET_CONTROL(base,ATAPI_GET_CONTROL(base) | TFRCNT_RST);

      /* Set ATAPI state machine contorl interminate sequence */
      ATAPI_SET_CONTROL(base,ATAPI_GET_CONTROL(base) | END_ON_TERM);

      /* Set transfer length to the totalsize of sg buffers */
      ATAPI_SET_XFER_LEN(base, size >>1);
/**
*    bfin_bmdma_start- Start an IDE DMA transaction
*    @qc:Info associated with this ATA transaction.
*
*    Note:Original code is ata_bmdma_start().
*/ static void bfin_bmdma_start(structata_queued_cmd *qc)
{
      struct ata_port *ap = qc->ap;
      void __iomem *base = (void __iomem*)ap->ioaddr.ctl_addr;

      dev_dbg(qc->ap->dev, "inatapi dma start\n");

      if (!(ap->udma_mask ||ap->mwdma_mask))
               return;

      /* start ATAPI transfer*/
      if (ap->udma_mask)
               ATAPI_SET_CONTROL(base, ATAPI_GET_CONTROL(base)
                        | ULTRA_START);
      else
               ATAPI_SET_CONTROL(base,ATAPI_GET_CONTROL(base)
                        | MULTI_START);
}

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