Linux 内核驱动程序 - 物理 CPU 内存未更新。 DMA问题

Question

我正在使用带有 Allwinner H6 ARM CPU 的 Orange Pi3 LTS。 我现在正在为 Rx 和 Tx 编写带有 DMA 的 UART 驱动程序。 我使用 kmalloc() 调用分配了物理 RAM 内存，并获得了分配内存的物理和逻辑地址。 所以，我知道处理器中的物理地址和 Linux 内核驱动程序空间中相应的逻辑地址。 我在更新逻辑后更新物理内存时遇到问题。 我的意思是，例如在我的 linux 内核驱动程序中，当我将我的驱动程序附加到内核时，我有回调 init() ，当我从内核断开驱动程序时，我有 exit() 。 在此调用 init() 中，我使用 kmalloc() 调用分配物理内存。 在同一个调用中，我用一些数据填充了这个内存，但使用的是逻辑地址（因为从内核我无法访问物理内存）。 在同一个调用中（填充内存后），我触发了一个 DMA 通道来完成工作（我将数据放入 CPU 寄存器）。 因此，DMA 应该从物理 RAM 内存中获取描述符（作为指针）并通过 UART 传输数据。 但似乎在这个“init()”调用中物理内存没有更新。 只更新逻辑 RAM 内存，因为在 CPU 寄存器中我有错误的数据。 但是当我只填充 RAM 描述符数据时，例如在另一个内核回调（退出）中，我触发了 DMA 然后它正在工作 -> 在物理 RAM 内存中是正确的数据并且数据按预期通过 UART 发送。 我不明白这种情况。 为什么在单个 linux 内核驱动回调（即“init”）中物理内存不更新，而只在逻辑内存空间中更新。 为什么 linux 内核驱动程序在写入逻辑内存之后不直接更新物理内存（通过 MMU），而是在这个调用之后（在 leave init() callbcak 之后）？

正如我在问题描述中所写。

Answer 1

我研究了有关 DMA API Linux 的文档。 最后我找到了解决方案。 正如这里的评论所写，缓存一致性存在问题。 而不是使用 kmalloc() 调用为 DMA 分配 RAM 内存应该使用 dma_alloc_coherent() 返回指向内核虚拟地址的指针，并且在参数中它返回没有缓存的物理地址（非缓存）。

这是我的示例/测试代码，它对我有用，现在物理内存会立即更新为内核内存空间中的虚拟内存。 在 RAM 中分配 1024 字节。

static struct device *dev;
static dma_addr_t dma_handle;
static unsigned int *dma_descriptor_tx_ptr;

static void ptr_init(void)
{
    unsigned long long dma_mask = DMA_BIT_MASK(32);
    dev->dma_mask = &dma_mask;
    
    if(dma_set_mask_and_coherent(dev, dma_mask)  != 0)
    {
        printk("Mask not OK\n");
    }
    else
    {
        printk("Mask OK\n");
    }
    
    dma_descriptor_tx_ptr = (unsigned int *)dma_alloc_coherent(dev,  1024,  &dma_handle, GFP_KERNEL);
    
    if(dma_descriptor_tx_ptr != NULL)
    {
        printk("OK \n");
    }
    else
    {
        printk("NOT OK\n");
    }
    
    printk("virt address:  %x\n", dma_descriptor_tx_ptr);
    printk("phys addres: %x\n", dma_handle);
}