linux-kernel - 使用 32 位操作执行 ioread/write64

Question

我正在使用旋风 V 在双端口 RAM (HPS_master->FPGA_slave) 上执行读/写。对于 32 位数据，它可以通过使用 ioread32 和 iowrite32 来执行，但它不能满足我们的数据传输目标速度(在仅调整到 400MHz 后在信号选项卡中需要更长的周期)。Cyclone V 使用 ARM Cortex-A9 MPCore 处理器( 32 位)，但如数据表中所述，AXI 总线能够配置高达 64 位。 asm/io.h 只支持到 ioread32/iowrite32。我们尝试使用 altera 软件在 HPS-FPGA 中配置 64 位，我尝试使用下面的代码进行读/写，但我得到了错误的数据。任何适当的解决方案和方法来验证这一点？

static void iowrite64(u64 val,  u64 addr)
{
iowrite32((u32)val,  (u32) addr);
iowrite32(val >> 32, (u32)addr + 1);
}
static u64 ioread64 (u64 addr)
{
return ioread32(addr) | ((u64)ioread32((u32)addr + 1) << 32);
}

更新/解决方案:我们能够从 logram 中读取 64 位数据。以下是我们所做的更改。
-driver/amba/bus.c，我们把u32改成u64。
- 我们在 io.h 中添加另一个内联函数

    static inline u64 __raw_readq(const volatile void __iomem *addr)
    {
      u64 val;
      asm volatile("ldrd r2, %0" : "+Qo" (*(volatile u64 __force *)addr));
      register u32 v1 asm ("r2");
      val = v1;
      register u32 v2 asm ("r3");
     val=(val<<32) | v2; 
     return val;
   }

-printk 最多可以打印 32 位，但我们打印 2 次。

Answer 1

这些 ARM 版本位于 arch/arm/include/asm/io.h . iowrite32宏最终会调用这些。您可以查看 32 位的实现。

static inline void __raw_writel(u32 val, volatile void __iomem *addr)
{
    asm volatile("str %1, %0"
             : "+Qo" (*(volatile u32 __force *)addr)
             : "r" (val));
}

有一条名为 strd 的 ARMv5+ 指令它需要两个寄存器并写入它们。如果您的 BUS 结构配置正确，它可能会将其作为单个循环运行。但是，您需要正确设置许多其他内容。 I/O 页面的 MMU 权限以及 ARM AXI 到 FPGA 设备的物理/FPGA 连接。

64 位 ARM 汇编器值没有公共(public) gcc 约束。正如调用约定将它们放在 r0 中一样和 r1我们可以使函数永远不会内联。

static noinline void __raw_write64(u64 val, volatile void __iomem *addr)
{
    register u32 v1 asm ("r0") = val >> 32;
    register u32 v2 asm ("r1") = val & 0xfffffffUL;
    asm volatile("strd r0, %0"
             : "+Qo" (*(volatile u64 __force *)addr)
                 : "r" (v1), "r" (v2));
}

这至少可以使用 objdump 生成良好的代码，但您可能需要对其进行润色以提高生产质量。

这至少是所需的代码。我认为默认情况下设备内存应该是不可缓存和不可缓冲的。您可能还需要屏障类型说明。