在 /proc/mtrr 和 /proc/iomem 中识别 DMA 内存？

Question

我想知道是否有一种方法可以识别某些 proc 文件中用于 DMA 映射的内存，例如mtrr和iomem ，或者通过lspic -vv 。

在我的/proc/mtrr ，只有一个uncachable区域，它似乎几乎指向 3.5-4GB 的“PCI 孔”。

base=0x0e0000000 ( 3584MB), size=  512MB, count=1: uncachable

通过与/proc/iomem交叉验证，在这个 512MB 区域中，只有 4GB 之前的最后 21 MB 不被 PCI 总线消耗，并且 21MB 的细长条被pnp/IOAPIC/Reserved类的东西占用。

所以我的问题是：

1. /proc/mtrr和/proc/iomem中 DMA 区域的签名是什么
2. 是否有其他地方，例如其他 proc 文件和命令可用于查看 DMA 区域？
3. 似乎通过向/proc/mtrr添加行，特权用户可以在运行时更改任何内存的缓存机制。 那么除了DMA必须低于32位（假设没有DAC）之外，DMA内存分配还有其他特殊要求吗？ 如果没有进一步的要求，那么我可以用来识别 DMA 内存的唯一提示可能是/proc/mtrr ？

Answer 1

DMA（直接内存访问）只是设备访问内存本身的地方（不要求 CPU 将数据提供给设备）。 对于 DMA 的（简化的）示例； 想象一个随机进程执行write() ，并且这会向上冒泡（通过 VFS、通过文件系统、通过任何 RAID 层等），直到它到达某种磁盘控制器驱动程序； 然后磁盘控制器驱动程序告诉它的磁盘控制器“将 N 个字节从这个物理地址传输到磁盘上的那个位置，并在传输完成时通知我”。 大多数设备（磁盘控制器、网卡、显卡、声卡、USB 控制器等）都以某种方式使用 DMA。 在负载下，您计算机中的所有设备可能每秒进行数千次传输（通过 DMA），可能分散在所有可用的 RAM 中。

据我所知; /proc/没有可以提供帮助的文件（很可能是因为它更改得太快且太频繁而无法提供任何文件，并且几乎没有任何人想要查看它）。

MTTR 大多无关紧要——它们只控制 CPU 的缓存，对来自设备的 DMA 请求没有影响。

/proc/iomem也无关紧要。 它只显示设备用于自己的寄存器的区域，与 RAM 无关（因此与 DMA 无关）。

注 1：DMA 不必处于较低的 32 位（例如，大多数 PCI 设备已经支持 64 位 DMA/总线主控十年或更长时间）； 对于不支持 64 位的罕见设备，Linux 可以使用 IOMMU 来重新映射它们的请求（因此设备认为它正在使用 32 位地址，而实际上并非如此）。

注2：曾几何时（很久以前）有“ISA DMA 控制器芯片”。 就像ISA总线本身一样； 这些仅限于物理地址空间的前 16 MiB（并且还有其他限制 - 例如不支持跨越 64 KiB 边界的传输）。 自从软盘控制器过时，这些芯片就没有真正存在的理由。 你可能有一个/proc/dma描述这些（但如果你这样做，它可能只会说“级联”来指示芯片如何连接，没有设备使用它们）。