利用WinDriver實(shí)現(xiàn)鏈?zhǔn)紻MA

作者：時(shí)間：2013-07-13 來源：網(wǎng)絡(luò)

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按照上面的策略，一次DMA傳輸至少可以處理含有(2032-16)／16=126個(gè)描述符的描述符表，至少可以傳輸124*4 KB=496 KB大小的數(shù)據(jù)。如果DAM傳輸?shù)臄?shù)據(jù)很多時(shí)，可以分成多次DMA傳輸，這樣仍可使每次DMA傳輸時(shí)，描述表的數(shù)據(jù)占用一個(gè)物理頁。
上面的策略，也可應(yīng)用于DMA數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的設(shè)置。例如在我們進(jìn)行的加密卡設(shè)計(jì)中，使用DMA寫模塊完成加密結(jié)果的輸出。對于公鑰算法，其加密結(jié)果的長度往往是固定的，比如，對2 048位的RSA簽名運(yùn)算，其簽名結(jié)果長度為256字節(jié)。此時(shí)采用上面的策略，我們就可以通過一次DMA傳輸讀到簽名結(jié)果，這樣就簡化了底層設(shè)備對輸出接口的設(shè)計(jì)。
在設(shè)置完DMA控制寄存器后，設(shè)備開始進(jìn)行MDA描述符檢索，然后開始進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，主機(jī)需要知道什么時(shí)候數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束，以便進(jìn)行其他處理或讀取傳輸結(jié)果。有兩種處理方式：中斷方式和查詢方式。由于Windows XP操作系統(tǒng)不支持消息中斷請求(MSI)，故采用查詢的方式處理。這就需要設(shè)置描述符的控制域和DMA控制寄存器的控制域部分，以使設(shè)備更新描述符表的EPLAST域。需要指出的是：在設(shè)備DMA處理模塊的實(shí)現(xiàn)中，描述表的描述符頭中，最后一個(gè)雙字的低16位是EPLAST域的實(shí)際值，即最后完成的描述符的索引號(hào)，而高16位是其他的信息。因此可以用下面的DMAWaitForCompletion函數(shù)進(jìn)行查詢處理。

在上面的函數(shù)中hDev為設(shè)備句柄；DT_HEAD_EPLAST為描述表的描述符頭中，最后一個(gè)雙字的地址指針；eplast_num為DMA傳輸?shù)淖詈笠粋€(gè)描述符的索引號(hào)，等于描述符表中描述符個(gè)數(shù)減1。函數(shù)的返回值為真，表示DMA傳輸正確完成。
為了使DMA緩沖區(qū)保持與CPU緩存、I／O緩存的同步，主機(jī)端應(yīng)在設(shè)置DMA控制寄存器之前，對DMA傳輸?shù)臄?shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)和描述符表存儲(chǔ)區(qū)調(diào)用WDC_DMASyncCpu函數(shù)，在完成DMA的傳輸查詢之后，調(diào)用WDC_DMASyncIo函數(shù)和WDC_DMABufUnlock函數(shù)。

4 結(jié)束語
對基于Altera公司PCI Express硬核的鏈?zhǔn)紻MA應(yīng)用，Altera公司雖然提供了上層Demo示例程序，但其只進(jìn)行了MDA傳輸?shù)男阅軠y試。文中給出了處理DMA數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，主機(jī)端需要面對和解決的幾個(gè)問題。通過這些處理方法和策略，保證了主機(jī)和設(shè)備之間DMA數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性，簡化了底層FPGA應(yīng)用的設(shè)計(jì)，為利用DMA模塊進(jìn)行用戶的應(yīng)用邏輯設(shè)計(jì)提供了基礎(chǔ)。