DMA 使用指南

25 Nov 2024

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Direction memory access (DMA) 模块提供一种高效的数据传输技术，能够在不受 CPU 干预的情况下进行设备间的数据传输，从而减少 CPU 负荷。CPU 使能 DMA 之后，就退出操作，由 DMA 独立自主控制数据传输。此外，DMA 提供的数据交换具有高带宽和低延迟的优点。

注：关于 DMA 可以连接的设备列表，可查看具体产品型号对应的数据手册。关于 DMA 存储单元的详细说明，可查看具体产品型号用户手册的功能框图。

注： USB、GMAC、eMMC 等模块具有内置的 DMA。为了方便区分，本模块可视作通用 DMA 模块，不适用于具有内置 DMA 的硬件模块。

表 1. 术语定义
术语	定义	注释说明
DMA	Direct Memory Access	直接存储器访问
DRQ	DMA Request	指 DMA 请求的端口号

DMA 模块特性：

根据数据的源和目的，DMA 操作分为以下几种情况：

表 2. DMA 操作定义
-	内核中类型定义	含义	特点
1	DMA_MEM_TO_MEM	从内存到内存将数据从一个内存区域复制到另一个内存区域（包括 DRAM、SRAM），可以看作是 memcpy() 的硬件加速版本，用于高效地在内存中移动大量数据。	由于只涉及内存操作，不涉及设备，因此操作相对简单，不需要握手信号或 FIFO。
2	DMA_MEM_TO_DEV	从内存到设备将数据从内存传输到设备，数据源是内存，而数据目的地是设备。这要求设备能够接收来自内存的数据，并可能需要一些控制逻辑来处理数据传输过程。	支持 DMA 操作的设备一般需要提供握手信号或 FIFO 来确保数据传输的正确性和同步性。
3	DMA_DEV_TO_MEM	从设备到内存数据从设备传输到内存，是 DMA_MEM_TO_DEV 的逆操作，允许设备将其数据处理结果或其他信息直接写入内存。	需要设备提供相应的握手信号或 FIFO 以确保数据传输的稳定性和正确性。
4	DMA_DEV_TO_DEV	从设备到设备将数据直接从一个设备传输到另一个设备，而不经过 CPU 或内存。	要求两个设备之间有直接的数据通路，使用场景较少。

表中的类型定义详见 Linux 代码 include/linux/dmaengine.h