[参考译文] AM62x：具有 DMA 支持的 Linux UART 驱动程序

尊敬的 Bin Liu：

我想解释一下我们为什么要尝试创建定制的串行 DMA 驱动程序。 希望您能有所帮助。

我们的项目主要是迁移一个最初在 SPEAr320S 上运行的已使用10年的 WinCE 应用。

SPEAR320S 使用具有3.125Mbps 波特率的 UART 与测量板通信。

SPEAr320S 具有 PrimeCell UART (PL011)和 PrimeCell DMA 控制器(PL080)。

PL080有一个应用目标地址寄存器、用于知道 DMA 接下来将写入的位置。 该目标地址寄存器的作用基本上类似于 DMA 写入指针。

然后、设置循环缓冲区、以便应用程序和 DMA 都可以访问以进行 UART 接收。

因此、应用只需以10ms 的间隔轮询该寄存器。 如果 DMA 写入指针与应用程序读取指针不同、应用程序将知道缓冲区中有新数据。

这种定制串行 DMA 驱动程序将面向带有一组 IOCTL 命令的应用。 该自定义驱动程序的主要目的是使用 DMA 进行 UART 接收、从而避免标准文件 API 的开销。

作为替代、定制驱动程序将通过 DMA 引擎从 API 直接使用 DMA 驱动程序。

定制驱动程序由2个主要部分组成：-

1. 存储器分配：
   (1) dma_alloc_相干()函数分配非缓存物理连续内存。
   (2) dma_free_sicon()
2. 使用 DMA 引擎从 API 进行 DMA 操作控制：
   (1) dma_request_channel ()
   (2) dma_release_channel ()
   (3) dmaengine_prep_slave_sg ()/dmaengine_prep_dma_cyclic ()
   (4) dmaengine_submit()
   (5) dma_async_issue_pending()
   (6) dmaengine_tx_status ()

第一部分很简单。 但是、由于 DMA 内核的差异、第二部分不那么直接。

末尾附加的是 ST SPEAR320S 处理器的定制串行 DMA 驱动程序、它可以正常工作。 我们还让它在 NXP I 上运行。 MX6ULL 处理器。

现在、我们将尝试为 TI AM62x 处理器执行相同的操作。  以下是有关  TI AM62x 处理器的该项工作的进度。

(a)我已在器件树中为 DMAC 器件添加了一个新的器件节点。

	dmac {
		compatible = "dmac_driver";
		status = "okay";
		dmas = <&main_pktdma 0x4400 0>, <&main_pktdma 0xc400 0>;
		dma-names = "rx", "tx";    
	};

(b)并成功请求使用以下代码访问 DMA 通道。

static int dmac_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
    struct device *dev = dmac_misc_device.this_device;
    dma_cap_mask_t mask;
    
    struct dma_slave_config rx_conf = {
        .src_addr = (UART_BASE + UART_RX),
        .src_addr_width = DMA_SLAVE_BUSWIDTH_1_BYTE,
        .direction = DMA_DEV_TO_MEM,
        .src_maxburst = 1,
        .device_fc = false,
    };

    dmac_t *p_dmac = (dmac_t *) devm_kzalloc(dev, sizeof(dmac_t ), GFP_KERNEL);
    if (!p_dmac)
    {
        dev_err(p_dmac->dev, "Failed to allocate memory for dmac_t\n");
        return -1;
    }

    p_dmac->dev = dev;

    file->private_data = p_dmac;

    dma_cap_zero(mask);
    dma_cap_set(DMA_SLAVE | DMA_CYCLIC, mask);

    dma_set_coherent_mask(dev, DMA_BIT_MASK(32));

    p_dmac->chan = dma_request_chan(p_dmac->dev, "rx");
    if (IS_ERR_OR_NULL(p_dmac->chan))
    {
        dev_err(p_dmac->dev, "Failed to request DMA channel\n");
        return -1;
    }

    dev_dbg(p_dmac->dev, "open %s\n", dma_chan_name(p_dmac->chan));

    dmaengine_slave_config(p_dmac->chan, &rx_conf);

    p_dmac->uart_base = ioremap(UART_BASE, 1024);
    if (!p_dmac->uart_base)
    {
        dev_err(p_dmac->dev, "Failed to ioremap\n");
        return -1;
    }

    return 0;
}

(C)这也显示在 dmaengine 摘要中。

root@p550:~# cat /sys/kernel/debug/dmaengine/summary
dma0 (485c0100.dma-controller): number of channels: 48

dma1 (485c0000.dma-controller): number of channels: 35
 dma1chan0 | dmac:rx (DEV_TO_MEM, rchan0 [0x4400 -> 0x9000], rflow0, PDMA, Packet mode)
root@p550:~#

(D)现在我们尝试使用以下代码启动 RX DMA。 但是、它似乎不起作用。 这是我们现在的位置...希望,你可以帮助。

    case DMAC_START_DMA:
        {
            start_dma_arg_t k_arg;

            struct scatterlist sglist;
            struct dma_async_tx_descriptor *desc;

            unsigned int ier;
            unsigned int scr;

            if ( copy_from_user(&k_arg , (start_dma_arg_t *)arg, sizeof(k_arg)) )
            {
                dev_err(p_dmac->dev, "Failed copy from user\n");
                return -EFAULT;
            }

            dev_dbg(p_dmac->dev, "DMAC_START_DMA, size = %ld block_size = %ld physical = 0x%llx\n",
                    k_arg.i_size,
                    k_arg.i_block_size,
                    k_arg.i_physical_address);

            {
                sg_init_table(&sglist, 1);
                sg_set_page(&sglist, phys_to_page(k_arg.i_physical_address), k_arg.i_size, offset_in_page(k_arg.i_physical_address));
                sg_dma_address(&sglist) = k_arg.i_physical_address;
                sg_dma_len(&sglist) = k_arg.i_size;

                desc = dmaengine_prep_slave_sg(p_dmac->chan,
                    &sglist,
                    1,
                    DMA_DEV_TO_MEM,
                    DMA_PREP_INTERRUPT | DMA_CTRL_ACK);
            }


            if (!desc)
            {
                dev_err(p_dmac->dev, "Failed to get a descriptor for transaction\n");
                return -EBUSY;
            }


            desc->callback = dmac_rx_callback;
            desc->callback_param = p_dmac;

            p_dmac->cookie = dmaengine_submit(desc);
            if ( dma_submit_error(p_dmac->cookie) )
            {
                dev_err(p_dmac->dev, "Failed to submit a descriptor for transaction\n");
                return -EIO;
            }
            
            dma_async_issue_pending(p_dmac->chan);

            ier = readl(p_dmac->uart_base + (UART_IER << REG_SHIFT));
            scr = readl(p_dmac->uart_base + (UART_OMAP_SCR << REG_SHIFT));

			/*
			 * Disable RX interrupts to allow RX DMA completion
			 * callback to run.
			 */
            ier &= ~(UART_IER_RLSI | UART_IER_RDI);
            scr = OMAP_UART_SCR_RX_TRIG_GRANU1_MASK | OMAP_UART_SCR_TX_EMPTY |
                        OMAP_UART_SCR_TX_TRIG_GRANU1_MASK;
            scr |= OMAP_UART_SCR_DMAMODE_1 | OMAP_UART_SCR_DMAMODE_CTL;

            writel(ier, p_dmac->uart_base + (UART_IER << REG_SHIFT));

            /*
             * The manual recommends not to enable the DMA mode selector in the SCR
             * (instead of the FCR) register _and_ selecting the DMA mode as one
             * register write because this may lead to malfunction.
             */
            writel(scr & ~OMAP_UART_SCR_DMAMODE_MASK, p_dmac->uart_base + (UART_OMAP_SCR << REG_SHIFT));
            writel(scr, p_dmac->uart_base + (UART_OMAP_SCR << REG_SHIFT));

            // p_dmac->physical_chan = dmac_find_physical_chan(p_dmac, p_dmac->data.dma_request);
            if ( p_dmac->physical_chan != INVALID_DMA_CHAN ) p_dmac->running = true;

            k_arg.o_dma_chan = p_dmac->physical_chan;
            
            if ( copy_to_user((start_dma_arg_t *)arg, &k_arg, sizeof(k_arg)) )
            {
                dev_err(p_dmac->dev, "Failed copy to user\n");
                return -EFAULT;
            }
        }
        break;

Rgds、

KC Wong

e2e.ti.com/.../dmac_5F00_driver.c