CN102331978A - 一种龙芯刀片大内存地址设备dma控制器访问的实现方法 - Google Patents

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邵宗有
刘新春
杨晓君
李丰旺
郑臣明
李永成
尹宁宁
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Abstract

本发明提供了一种龙芯刀片大内存地址设备DMA控制器访问的实现方法，管理控制模块在内存中申请256MB地址空间，DMA控制器与小于32位的地址空间进行数据传输时，按照传统DMA传输方式传输数据；DMA控制器在与大于32位的地址空间进行数据传输时，DMA控制器将访问地址发送给地址解析模块，地址解析模块将地址解析后发送给地址转换模块，地址转换模块将地址进行转换，映射模块按照地址转换模块转换后的地址进行内存映射，将高于32位的地址空间映射到管理控制模块预先申请的内存中。本发明有效解决了32位龙芯CPU对超过32位地址的内存的支持，使得龙芯CPU最多可以使用64位地址空间。

Description

一种龙芯刀片大内存地址设备DMA控制器访问的实现方法
技术领域
本发明涉及龙芯刀片对大内存支持方法，具体来说，涉及一种龙芯刀片大内存地址设备DMA控制器访问的实现方法 
背景技术
目前设备地址一般都是32位，如果设备在与内存进行DMA数据传输的情况下，内存地址在大于32位的时候，设备将无法识别.所以需要一些方法来解决这个问题.Linux核心版本要求通往存储设备的数据缓存必须放在物理RAM的低端内存区域，即使是应用程序可以同时使用高端内存和低端内存也存在同样状况。这样，来自低端内存区域数据缓存的I/O请求可以直接进行内存存取操作。但是，当应用程序发出一个I/O请求，其中包含位于高端内存的数据缓存时，核心将强制在低端内存中分配一个临时数据缓存，并将位于高端内存的应用程序缓存数据复制到此处。 
在目前的市场上，对于X86平台，对大于4G内存的支持，可以采用IOMMU，SWIOTLB等技术来实现.对于龙芯平台来说，目前的龙芯产品还没有用到比较大的内存。不会超过32位地址。而对于龙芯刀片来说，大内存的支持是必须要用到，因为龙芯刀片是要做高性能应用的。而目前的龙芯产品都不支持大内存，所以，为了实现龙芯刀片，就需要实现对大内存的支持。 
发明内容
为了解决龙芯刀片对大页内存的支持，本发明提出了一种龙芯刀片大内存地址设备DMA控制器访问的实现方法。 
一种龙芯刀片大内存地址设备DMA控制器访问的实现方法，管理控制模块在内存中申请256MB地址空间，DMA控制器与小于32位的地址空间进行数据传输时，按照传统DMA传输方式传输数据；DMA控制器在与大于32位的地址空间进行数据传输时，DMA控制器将访问地址发送给地址解析模块，地址解析模块将地址解析后发送给地址转换模块，地址转换模块将地址进行转换，映射模块按照地址转换模块转换后的地址进行内存映射，将高于32位的地址空间映射到管理控制模块预先申请的内存中。 
优选的，所述地址解析模块在接收到DMA控制器地址空间数据后，对地址数据进行解析，若为大于32位的地址空间，则传递给地址转换模块；若不大于32位的地址空间，则按照传统DMA方式传输。 
优选的，所述管理控制模块将大于32位的地址空间划分为块，每块大小为256MB。 
优选的，管理控制模块在内存中申请的地址空间可以任意，大于32位的地址空间在划分块时要和在内存中申请的地址空间大小一致。 
优选的，所述地址转换模块按照申请的内存空间大小对解析后的地址减去32位地址空间后右移位，右移后的地址空间为需要映射的块地址，右移位部分为块内地址。 
优选的，所述大于32位的地址空间最高为64位。 
本发明有效解决了32位龙芯CPU对超过32位地址的内存的支持，使得龙芯CPU最多可以使用64位地址空间。 
具体实施方式
龙芯CPU是32位CPU，若地址空间超过32位，则龙芯CPU无法支持，本发明通过添加管理控制模块，地址解析模块，地址转换模块以及映射模块来达到最高支持64位地址空间。 
管理控制模块负责对高于32位的地址空间进行划块，划分完成后，管理控制模块在内存中申请同样大小的块地址范围，当有DMA申请时，先交由地址解析模块进行判定，若地址在32位地址空间内，则进行传统的DMA数据传输；当地址空间大于32位地址时，则交由地址转换模块进行地址转换。 
地址转换模块按照预先申请的块大小计算出需要移位的位数，进行移位，移位后的地址为块地址，移去的位为块内地址空间，映射模块根据块地址进行映射，将要访问的数据块映射到预先申请的地址空间。 
通过本方法，最多可以支持到64位的地址空间。 

Claims (6)

1.一种龙芯刀片大内存地址设备DMA控制器访问的实现方法，其特征在于：管理控制模块在内存中申请256MB地址空间，DMA控制器与小于32位的地址空间进行数据传输时，按照传统DMA传输方式传输数据；DMA控制器在与大于32位的地址空间进行数据传输时，DMA控制器将访问地址发送给地址解析模块，地址解析模块将地址解析后发送给地址转换模块，地址转换模块将地址进行转换，映射模块按照地址转换模块转换后的地址进行内存映射，将高于32位的地址空间映射到管理控制模块预先申请的内存中。
2.如权利要求所述的方法，其特征在于：所述地址解析模块在接收到DMA控制器地址空间数据后，对地址数据进行解析，若为大于32位的地址空间，则传递给地址转换模块；若不大于32位的地址空间，则按照传统DMA方式传输。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述管理控制模块将大于32位的地址空间划分为块，每块大小为256MB。
4.如权利要求1或3所述的方法，其特征在于：管理控制模块在内存中申请的地址空间可以任意，大于32位的地址空间在划分块时要和在内存中申请的地址空间大小一致。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述地址转换模块按照申请的内存空间大小对解析后的地址减去32位地址空间后右移位，右移后的地址空间为需要映射的块地址，右移位部分为块内地址。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述大于32位的地址空间最高为64位。
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