linux-2.6.24.4中s3c2410和dma有关的函数的分析

首先介绍s3c2410与DMA相关的寄存器。

s3c2410共有4通道的dma，每通道9个寄存器，共36个。

    1、DISRCn 该寄存器保存待传送数据的源地址。
    2、DISRCCn 源控制寄存器。位1表示数据源的总线类型，位0表示地址是否自动增减。
    3、DIDSTn 该寄存器保存待传送数据的目的地址。
    4、DIDSTCn 目的控制寄存器。位1表示目的地址的总线类型，位0表示地址是否自动增减。
    5、DCON  DMA控制寄存器。
    6、DSTATn DMA状态寄存器。
    7、DCSRCn 当前源地址寄存器。
    8、DCDSTn 当前目的地址寄存器。
    9、DMASKTRIGn DMA MASK寄存器。

下面是linux-2.6.24.4中和dma有关的函数的分析：

首先定义了几个变量：
static int dma_channels ;//被设定为4
static struct s3c24xx_dma_selection dma_sel ;
struct s3c2410_dma_chan s3c2410_chans [S3C2410_DMA_CHANNELS];
static struct s3c24xx_dma_order * dma_order ;

有关的结构体定义如下：

struct s3c24xx_dma_selection {

 struct s3c24xx_dma_map * map ;

 unsigned long map_size;

 unsigned long dcon_mask;

 void ( * select ) ( struct s3c2410_dma_chan * chan,

     struct s3c24xx_dma_map * map ) ;

} ;

struct s3c24xx_dma_map {

 const char * name;

 struct s3c24xx_dma_addr hw_addr;

 unsigned long channels[ S3C2410_DMA_CHANNELS] ;

} ;

struct s3c2410_dma_chan {

 /* channel state flags and information * /

 unsigned char number; /* number of this dma channel * /

 unsigned char in_use; /* channel allocated * /

 unsigned char irq_claimed; /* irq claimed for channel * /

 unsigned char irq_enabled; /* irq enabled for channel * /

 unsigned char xfer_unit; /* size of an transfer * /

 /* channel state * /

 enum s3c2410_dma_state state;

 enum s3c2410_dma_loadst load_state;

 struct s3c2410_dma_client * client;

 /* channel configuration * /

 enum s3c2410_dmasrc source;

 unsigned long dev_addr;

 unsigned long load_timeout;

 unsigned int flags; /* channel flags * /

 struct s3c24xx_dma_map * map; /* channel hw maps * /

 /* channel

struct s3c24xx_dma_order {

 struct s3c24xx_dma_order_ch channels[ DMACH_MAX] ;

} ;

struct s3c24xx_dma_order_ch {

 unsigned int list [ S3C2410_DMA_CHANNELS] ; /* list of channels */

 unsigned int flags; /* flags */

} ;

然后分析各个函数。

int s3c2410_dma_request( unsigned int channel,

   struct s3c2410_dma_client * client,

   void * dev)

{

 struct s3c2410_dma_chan * chan;

 unsigned long flags;

 int err;

 pr_debug( "dma%d: s3c2410_request_dma: client=%s, dev=%p/n" ,

   channel, client- > name, dev) ;

 local_irq_save( flags) ;

 chan = s3c2410_dma_map_channel( channel) ; //获得dma通道

 if ( chan = = NULL ) {

  local_irq_restore( flags) ;

  return - EBUSY;

 }

 dbg_showchan( chan) ;

 chan- > client = client;

 chan- > in_use = 1; //占用该dma通道

 if ( ! chan- > irq_claimed) {

  pr_debug( "dma%d: %s : requesting irq %d/n" ,

    channel, __FUNCTION__ , chan- > irq) ;

  chan- > irq_claimed = 1;

  local_irq_restore( flags) ;

  err = request_irq( chan- > irq, s3c2410_dma_irq, IRQF_DISABLED, //申请中断

      client- > name, ( void * ) chan) ;

  local_irq_save( flags) ;

  if ( err) { //中断申请失败

   chan- > in_use = 0; //释放申请的通道和其他资源

   chan- > irq_claimed = 0;

   local_irq_restore( flags) ;

   printk( KERN_ERR "%s: cannot get IRQ %d for DMA %d/n" ,

          client- > name, chan- > irq, chan- > number) ;

   return err;

  }

  chan- > irq_enabled = 1; //使能中断

 }

 local_irq_restore( flags) ;

 /* need to setup */

 pr_debug( "%s: channel initialised, %p/n" , __FUNCTION__ , chan) ;

 return 0;

}

可见，该函数向内核申请了资源，即dma通道，然后就可以对申请的通道进行设置了。下面继续。

int s3c2410_dma_config( dmach_t channel, //通道号，和申请时使用的通道号要一致

         int xferunit, //发送时位的设置，可以是1、2、或者4，分别对应8、16和32位方式

         int dcon) //特别重要，就是dcon寄存器的值

{

 struct s3c2410_dma_chan * chan = lookup_dma_channel( channel) ; //得到申请的dma通道

 pr_debug( "%s: chan=%d, xfer_unit=%d, dcon=%08x/n" ,

   __FUNCTION__ , channel, xferunit, dcon) ;

 if ( chan = = NULL )

  return - EINVAL;

 pr_debug( "%s: Initial dcon is %08x/n" , __FUNCTION__ , dcon) ;

 dcon | = chan- > dcon & dma_sel. dcon_mask; //这步的作用是清除dcon寄存器中除了24~26的其他位，从datasheet中知道这三位

      //决定dma的中断源

 pr_debug( "%s: New dcon is %08x/n" , __FUNCTION__ , dcon) ;

 switch ( xferunit) { //设置字节传送的方式

 case 1:

  dcon | = S3C2410_DCON_BYTE;

  break ;

 case 2:

  dcon | = S3C2410_DCON_HALFWORD;

  break ;

 case 4:

  dcon | = S3C2410_DCON_WORD;

  break ;

 default :

  pr_debug( "%s: bad transfer size %d/n" , __FUNCTION__ , xferunit) ;

  return - EINVAL;

 }

 dcon | = S3C2410_DCON_HWTRIG; //使24~26位的选择有效

 dcon | = S3C2410_DCON_INTREQ; //使传送完成的时候产生中断

 pr_debug( "%s: dcon now %08x/n" , __FUNCTION__ , dcon) ;

 chan- > dcon = dcon;

 chan- > xfer_unit = xferunit;

 return 0;

}

由以上分析可以知道，该函数完成的主要功能就是设置对应通道的dcon寄存器。关于更细节的东西，可以查看datasheet。

int s3c2410_dma_devconfig( int channel,

     enum s3c2410_dmasrc source, //dma传送源的类型，可以是S3C2410_DMASRC_HW和S3C2410_DMASRC_MEM

     int hwcfg,

     unsigned long devaddr) //传送的目的地址

{

 struct s3c2410_dma_chan * chan = lookup_dma_channel( channel) ;

 if ( chan = = NULL )

  return - EINVAL;

 pr_debug( "%s: source=%d, hwcfg=%08x, devaddr=%08lx/n" ,

   __FUNCTION__ , ( int ) source, hwcfg, devaddr) ;

 chan- > source = source;

 chan- > dev_addr = devaddr;

 switch ( source) {

 case S3C2410_DMASRC_HW: //dma传送源是外围硬件

  /* source is hardware */

  pr_debug( "%s: hw source, devaddr=%08lx, hwcfg=%d/n" ,

    __FUNCTION__ , devaddr, hwcfg) ;

  dma_wrreg( chan, S3C2410_DMA_DISRCC, hwcfg & 3) ; //设置源控制寄存器

  dma_wrreg( chan, S3C2410_DMA_DISRC, devaddr) ; //设置传送源的地址

  dma_wrreg( chan, S3C2410_DMA_DIDSTC, ( 0< < 1) | ( 0< < 0) ) ; //目的地址一般是内存

  chan- > addr_reg = dma_regaddr( chan, S3C2410_DMA_DIDST) ; //得到传送目的地址寄存器的地址

  return 0;

 case S3C2410_DMASRC_MEM: //dma传送源是内存

  /* source is memory */

  pr_debug( "%s: mem source, devaddr=%08lx, hwcfg=%d/n" ,

     __FUNCTION__ , devaddr, hwcfg) ;

  dma_wrreg( chan, S3C2410_DMA_DISRCC, ( 0< < 1) | ( 0< < 0) ) ; //传送源控制器

  dma_wrreg( chan, S3C2410_DMA_DIDST, devaddr) ; //传送的目的地址

  dma_wrreg( chan, S3C2410_DMA_DIDSTC, hwcfg & 3) ; //目的地址控制器

  chan- > addr_reg = dma_regaddr( chan, S3C2410_DMA_DISRC) ; //得到传送源地址寄存器的地址

  return 0;

 }

 printk( KERN_ERR "dma%d: invalid source type (%d)/n" , channel, source) ;

 return - EINVAL;

}

整个系统中dma的建立过程如下：

首先调用了s3c2410_dma_init()，该函数只有一句：

return s3c24xx_dma_init(4, IRQ_DMA0, 0x40);

其中第一个参数就是通道号，第二个参数为dma的中断号的基数，第三个参数表示各个通道占用的空间的大小。

在函数s3c24xx_dma_init中，主要做了以下几件事情：

1、调用ioremap，将dma控制器的地址做一个映射。

2、为dma分配内核空间。

3、将上面提到的s3c2410_chans数组的内容全部清零。

4、初始化4个s3c2410_dma_chan结构的变量，对其中的一部分成员赋值。

成功结束时，该函数返回0。

第二步，系统调用s3c24xx_dma_order_set函数，如下：

s3c24xx_dma_order_set(&s3c2410_dma_order);

s3c2410_dma_order定义于arch/arm/mach-s3c2410/dma.c文件中，是一个s3c24xx_dma_order类型的结构体。

该函数主要为该结构体分配空间，然后将s3c2410_dma_order的内容copy到dma_order中。

第三步，系统调用s3c24xx_dma_init_map，完成dma通道的映射：

return s3c24xx_dma_init_map(&s3c2410_dma_sel);

下面重点分析一下该函数。

传给该函数的参数定义如下：

static struct s3c24xx_dma_selection __initdata s3c2410_dma_sel = {

 . select = s3c2410_dma_select,

 . dcon_mask = 7 < < 24,

 . map = s3c2410_dma_mappings,

 . map_size = ARRAY_SIZE( s3c2410_dma_mappings) ,

} ;

该函数首先为各个通道分配内存空间，分配的总的大小为sizeof(struct s3c24xx_dma_map ) * s3c2410_dma_sel.map_size。

然后，函数把s3c2410_dma_sel的所有内容全部赋给上面提到的dma_sel结构体，该结构体就包含了所有的dma可以申请的通道。

用户申请dma通道的时候，内核就可以在dma_sel的map表中查找，并决定是否可以使用该dma通道。