dma - DMA如何与PCI Express设备一起使用？

Question

假设CPU要从PCI Express设备进行DMA读取传输。与PCI Express设备的通信由事务层数据包(TLP)提供。从理论上讲，TLP的最大有效负载大小为1024个双字。那么，当CPU向PCI Express设备发出4兆字节大小的DMA读取命令时，DMA Controller 如何工作？

Answer 1

在PCIe枚举阶段，确定允许的最大有效负载大小(可以小于设备的最大有效负载大小:例如，中间PCIe交换机的最大有效负载大小较小)。

大多数PCIe设备是DMA主设备，因此驱动程序会将命令传输到设备。设备将发送几个写数据包，以xx个最大大小的TLP块传输4个MiB。

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基于PCI的总线在芯片组中没有芯片或子电路形式的“DMA Controller ”。总线上的每个设备都可以成为总线主机。主存储器始终是从存储器。

假设您已经构建了自己的PCIe设备卡，它可以用作PCI主设备，并且您的程序(在CPU上运行)希望将数据从该卡发送到主内存(4 MiB)。

设备驱动程序从操作系统中知道该特定内存区域的内存映射(一些关键字:内存映射的I / O，PCI总线枚举，PCI BAR)。

驱动程序将命令(写入)，源地址，目标地址和长度传输到设备。可以通过将字节发送到预定义BAR内的特殊地址或写入PCI配置空间来完成。卡上的DMA主设备会检查这些特殊区域中是否有新任务(分散收集列表)。如果是这样，这些任务就入队了。

现在，DMA主设备知道向何处发送多少数据。他将从本地内存中读取数据并将其包装为最大有效负载大小的512字节TLP(从枚举中得知路径设备<--->主内存上的最大有效负载大小)并将其发送到目标地址。基于PCI地址的路由机制将这些TLP定向到主存储器。