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Linux ユーザー空間アプリケーションは、IOMMU によってブロックされたり、VFIO を使用したりせずに、DMA 用に独自のメモリを使用できますか?

iommu が無効 (intel_iommu=off) またはパススルー モード (intel_iommu=passthrough) の場合、アプリケーションは正常に動作します。ただし、IOMMU が有効 (intel_iommu=on) の場合は機能しません。これは、ユーザー空間に割り当てるメモリが DMA に許可されていないためです。

公式の解決策は、Linux VFIO インターフェイスを使用して IOMMU を管理することですが、VFIO 機能はあまり成熟していないと感じており、より簡単な解決策を見つけたいと考えています。

IOMMU に、割り当てた物理メモリの DMA を許可するように指示できますか? ユーザーにカーネル ブート パラメータを変更するように指示する必要がないので、これはすばらしいことです。

VFIO に基づくシンプルで信頼性の高いソリューションがあれば、それも興味深いでしょう。

メモリの割り当て方法の詳細については、関連する以前の質問を参照してください: mremap(2) with HugeTLB to change virtual address?

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これを行うには、単純な char デバイス ドライバーを作成できます。

内部ドライバー (疑似コード):

static ssize_t device_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t count, loff_t * ppos)
{
    struct page *page;
    dma_addr_t DmaBusAddress;

    copy_from_user(addrstr, buf, sizeof(addrstr));

    uaddr = simple_strtoul(addrstr, NULL, 0);

    /* Get page structure which describes your user space 
       memory area 
    */
    res = get_user_pages(...,uaddr,...&page);

    /* (optional)Get the kernel virtual address for your user space page  
    */
    kernel_virtual_address = kmap(page);

    DmaBusAddress = dma_map_page(...,page)

    /*
    or the function below if you use address instead of page

    DmaBusAddress  = dma_map_single(...kernel_virtual_address,count...);

    */

    dev->dma_dir = DMA_TO_DEVICE;/* Write operation */
    dev->dma_size = count;
    dev->dma_addr = DmaBusAddress;

    /* Assume you have already memory map your DMA controller's I/O space 
      with remap_pfn_range() */

    writeRegister(DMA_ADDRESS,dev->dma_addr);
    ........................

    writeRegister(START_DMA_TRANSFER,1); /* enable DMA controller */

}

上記のコードは、ジェネリック DMA レイヤーの使用方法を示しています。

ldd3 からの引用

「IOMMU は、物理メモリがデバイスからアクセス可能なアドレス範囲内に表示されるように調整できます。また、物理的に分散したバッファがデバイスに隣接しているように見える可能性があります。IOMMU を使用するには、一般的な DMA レイヤーを使用する必要があります。virt_to_bus が起動していません。タスクに」

と

「ジェネリック DMA レイヤーは、すべてのアーキテクチャで正しく動作するように細心の注意を払っていますが、適切な動作を行うには、いくつかの規則を順守する必要があります。」

「メモリ マッピングと DMA」の章は、すべての質問に答えるかもしれません。

ここにリンクがあります： http://free-electrons.com/doc/books/ldd3.pdf

于 2015-05-01T12:11:23.347 に答える