scatterlist的相关概念与实例分析
概念
scatterlist
scatterlist用来描述一块内存,sg_table一般用于将物理不同大小的物理内存链接起来,一次性送给DMA控制器搬运
struct scatterlist {unsigned long page_link; //指示该内存块所在的页面unsigned int offset; //指示该内存块在页面中的偏移(起始位置)unsigned int length; //该内存块的长度dma_addr_t dma_address; //该内存块实际的物理起始地址
#ifdef CONFIG_NEED_SG_DMA_LENGTHunsigned int dma_length; //相应的长度信息
#endif
};
page_link:
(1).对于chain sg 来说,记录下一个 SG 数组的首地址,并且用bit[0] 和 bit[1] 来表示是chain sg 还是 end sg;
(2).对于 end sg 来说,只有bit[1] 为1,其他无意义;
(3).对于普通 sg 来说,记录的是关联的内存页块的地址;
sg_table
既然链接起物理内存,那么就需要多个sg;内核给了个sg_table和一系列api便于操作sg;
struct sg_table {struct scatterlist *sgl; /* the list */unsigned int nents; //实际的内存块映射数量unsigned int orig_nents; ///内存块映射的数量
};
sg_alloc_table一次可以分配page size / sizeof(scatterlist)个scatterlist结构体;如果超过这个数,就需要再通过sg_alloc_table分配scatterlist,并且通过sg_chain()来连接上一个sg_table和新的sg_table
sg_alloc_table
sg_kmalloc用以批量分配 sg 的内存;G_MAX_SINGLE_ALLOC:系统规定了每次sg_kmalloc的最大个数为4096/32 = 128个
int sg_alloc_table(struct sg_table *table, unsigned int nents, gfp_t gfp_mask)
{int ret;ret = __sg_alloc_table(table, nents, SG_MAX_SINGLE_ALLOC,NULL, 0, gfp_mask, sg_kmalloc);if (unlikely(ret))__sg_free_table(table, SG_MAX_SINGLE_ALLOC, 0, sg_kfree);return ret;
}
EXPORT_SYMBOL(sg_alloc_table);
当申请的时候按照 SG_MAX_SINGLE_ALLOC,那么是一次性申请 4K 内存,系统直接调用 __get_free_page() 从buddy 中分配当没有达到 4K 内存,则通过kmalloc_array()申请 ;
static struct scatterlist *sg_kmalloc(unsigned int nents, gfp_t gfp_mask)
{if (nents == SG_MAX_SINGLE_ALLOC) {/** Kmemleak doesn't track page allocations as they are not* commonly used (in a raw form) for kernel data structures.* As we chain together a list of pages and then a normal* kmalloc (tracked by kmemleak), in order to for that last* allocation not to become decoupled (and thus a* false-positive) we need to inform kmemleak of all the* intermediate allocations.*/void *ptr = (void *) __get_free_page(gfp_mask);kmemleak_alloc(ptr, PAGE_SIZE, 1, gfp_mask);return ptr;} elsereturn kmalloc_array(nents, sizeof(struct scatterlist),gfp_mask);
}
根据nents决定需不需要再次调用sg_kmalloc分配struct scatterlist数组,并返回首个scatterlist的地址,为什么叫数组,因为是在一个页面里面分配的,是连续的
int __sg_alloc_table(struct sg_table *table, unsigned int nents,unsigned int max_ents, struct scatterlist *first_chunk,unsigned int nents_first_chunk, gfp_t gfp_mask,sg_alloc_fn *alloc_fn)
{struct scatterlist *sg, *prv;unsigned int left;unsigned curr_max_ents = nents_first_chunk ?: max_ents;unsigned prv_max_ents;//准备初始化 sg_table,先memsetmemset(table, 0, sizeof(*table));//sg 条目数量不能为0if (nents == 0)return -EINVAL;
#ifdef CONFIG_ARCH_NO_SG_CHAINif (WARN_ON_ONCE(nents > max_ents))return -EINVAL;
#endif//初始化还没有申请的sg数目left = nents;prv = NULL;do {unsigned int sg_size, alloc_size = left;//确定此次需要申请的sg 个数//申请的sg超过最大值,将分多次分配if (alloc_size > curr_max_ents) {alloc_size = curr_max_ents;sg_size = alloc_size - 1; //申请的sg数组中,最后一个作为一个chain,不作为有效sg} elsesg_size = alloc_size;//还剩余多少sg没有申请left -= sg_size;if (first_chunk) {sg = first_chunk;first_chunk = NULL;} else {sg = alloc_fn(alloc_size, gfp_mask); //调用sg分配的回调函数}if (unlikely(!sg)) {/** Adjust entry count to reflect that the last* entry of the previous table won't be used for* linkage. Without this, sg_kfree() may get* confused.*/if (prv)table->nents = ++table->orig_nents;return -ENOMEM;}/** 初始化此次申请的sg 数组,这些sg 在物理上是连续的,所以可以直接memset* 另外,还会调用sg_mark_end() 初始化最后一个sg为 end sg*/sg_init_table(sg, alloc_size);//更新sg_table->nents,初始化时 nents和orig_nents相同table->nents = table->orig_nents += sg_size;/** 当再次进入循环时,说明需要的nents是大于max_nents的,那么上一次申请肯定是按照最大值* 申请.* 第一次申请时,会将sg数组放入sg_table的sgl* 当再进入循环时,需要连接新建的sg数组,所以要将prv的最后一个sg设为CHAIN*/if (prv)sg_chain(prv, prv_max_ents, sg);elsetable->sgl = sg;//如果没剩余sg需要分配了,将推出循环,此时将最新分配的sg数组的最后一个sg设为ENDif (!left)sg_mark_end(&sg[sg_size - 1]);prv = sg;prv_max_ents = curr_max_ents; //能进入下一个循环的话,上一个sg数组肯定按最大值申请的curr_max_ents = max_ents;} while (left);return 0;
}
EXPORT_SYMBOL(__sg_alloc_table);
用以配置铰链 sg,offset 和 length 为0,通过该函数将当前的sg数组与下一个sg数组通过chain sg捆绑在一起。
static inline void sg_chain(struct scatterlist *prv, unsigned int prv_nents,struct scatterlist *sgl)
{/** offset and length are unused for chain entry. Clear them.*/prv[prv_nents - 1].offset = 0;prv[prv_nents - 1].length = 0;/** Set lowest bit to indicate a link pointer, and make sure to clear* the termination bit if it happens to be set.*/prv[prv_nents - 1].page_link = ((unsigned long) sgl | SG_CHAIN)& ~SG_END;
}
sg跟buffer
常用api
sg_set_page函数用sg_assign_page以将当前sg与某个内存页进行关联;并设置大小和偏移
static inline void sg_set_page(struct scatterlist *sg, struct page *page,unsigned int len, unsigned int offset)
{sg_assign_page(sg, page);sg->offset = offset;sg->length = len;
}
sg_set_buf传入buf,然后用sg_set_page将sg与这个buf的page关联
static inline void sg_set_buf(struct scatterlist *sg, const void *buf,unsigned int buflen)
{
#ifdef CONFIG_DEBUG_SGBUG_ON(!virt_addr_valid(buf));
#endifsg_set_page(sg, virt_to_page(buf), buflen, offset_in_page(buf));
}
只初始化一个sg
void sg_init_table(struct scatterlist *sgl, unsigned int nents)
{memset(sgl, 0, sizeof(*sgl) * nents);sg_init_marker(sgl, nents);
}
EXPORT_SYMBOL(sg_init_table);
void sg_init_one(struct scatterlist *sg, const void *buf, unsigned int buflen)
{sg_init_table(sg, 1);sg_set_buf(sg, buf, buflen);
}
EXPORT_SYMBOL(sg_init_one);
示例
int mmc_io_rw_extended(struct mmc_card *card, int write, unsigned fn,unsigned addr, int incr_addr, u8 *buf, unsigned blocks, unsigned blksz)
{struct mmc_request mrq = {NULL};struct mmc_command cmd = {0};struct mmc_data data = {0};struct scatterlist sg, *sg_ptr;struct sg_table sgtable;unsigned int nents, left_size, i;unsigned int seg_size = card->host->max_seg_size;......data.blksz = blksz;/* Code in host drivers/fwk assumes that "blocks" always is >=1 */data.blocks = blocks ? blocks : 1;data.flags = write ? MMC_DATA_WRITE : MMC_DATA_READ;left_size = data.blksz * data.blocks;nents = (left_size - 1) / seg_size + 1;if (nents > 1) {if (sg_alloc_table(&sgtable, nents, GFP_KERNEL))return -ENOMEM;data.sg = sgtable.sgl;data.sg_len = nents;for_each_sg(data.sg, sg_ptr, data.sg_len, i) {sg_set_page(sg_ptr, virt_to_page(buf + (i * seg_size)),min(seg_size, left_size),offset_in_page(buf + (i * seg_size)));left_size = left_size - seg_size;}} else {data.sg = &sg;data.sg_len = 1;sg_init_one(&sg, buf, left_size);}......
}
sg跟DMA
常用api
判断当前sg是否为chain
#define sg_is_chain(sg) ((sg)->page_link & SG_CHAIN)
判断当前sg是否为last
#define sg_is_last(sg) ((sg)->page_link & SG_END)
chain sg用来获取下一个指向的sg数组
#define sg_chain_ptr(sg) \ ((struct scatterlist *) ((sg)->page_link & ~(SG_CHAIN | SG_END)))
获取下一个sg,可能在下一个sg_table里
struct scatterlist *sg_next(struct scatterlist *sg)
{if (sg_is_last(sg))return NULL;sg++;if (unlikely(sg_is_chain(sg)))sg = sg_chain_ptr(sg);return sg;
}
EXPORT_SYMBOL(sg_next);
遍历sg
#define for_each_sg(sglist, sg, nr, __i) \for (__i = 0, sg = (sglist); __i < (nr); __i++, sg = sg_next(sg))
获取sg关联的页块地址
static inline struct page *sg_page(struct scatterlist *sg)
{
#ifdef CONFIG_DEBUG_SGBUG_ON(sg_is_chain(sg));
#endifreturn (struct page *)((sg)->page_link & ~(SG_CHAIN | SG_END));
}
示例
这是个支持sg的dma控制器;mmp_pdma_desc_hw用来dma描述符描述一个buf的信息,通过sg_dma_address将sg的总线物理地址,作为dma描述符的传输地址(源地址/目的地址),用来发送数据到设备,或者从设备接收数据
mmp_pdma_prep_slave_sg将下一个描述符的地址,给到上一个描述符的--下一个描述符地址的成员,以实现DMA控制器自动遍历描述符,来传输sg的多个数据块。
struct mmp_pdma_desc_hw {u32 ddadr; /* Points to the next descriptor + flags */u32 dsadr; /* DSADR value for the current transfer */u32 dtadr; /* DTADR value for the current transfer */u32 dcmd; /* DCMD value for the current transfer */
} __aligned(32);mmp_pdma_prep_slave_sg(struct dma_chan *dchan, struct scatterlist *sgl,unsigned int sg_len, enum dma_transfer_direction dir,unsigned long flags, void *context)
{struct mmp_pdma_chan *chan = to_mmp_pdma_chan(dchan);struct mmp_pdma_desc_sw *first = NULL, *prev = NULL, *new = NULL;size_t len, avail;struct scatterlist *sg;dma_addr_t addr;int i;if ((sgl == NULL) || (sg_len == 0))return NULL;chan->byte_align = true;mmp_pdma_config_write(dchan, &chan->slave_config, dir);for_each_sg(sgl, sg, sg_len, i) {addr = sg_dma_address(sg);avail = sg_dma_len(sg);do {len = min_t(size_t, avail, PDMA_MAX_DESC_BYTES);if (addr & 0x7)chan->byte_align = true;/* allocate and populate the descriptor */new = mmp_pdma_alloc_descriptor(chan);if (!new) {dev_err(chan->dev, "no memory for desc\n");goto fail;}new->desc.dcmd = chan->dcmd | (DCMD_LENGTH & len);if (dir == DMA_MEM_TO_DEV) {new->desc.dsadr = addr;new->desc.dtadr = chan->dev_addr;} else {new->desc.dsadr = chan->dev_addr;new->desc.dtadr = addr;}if (!first)first = new;elseprev->desc.ddadr = new->async_tx.phys; //将下一个描述符的地址,给到上一个描述符的--下一个描述符地址的成员;以实现控制器自动遍历描述符,来传输sg的多个数据块new->async_tx.cookie = 0;async_tx_ack(&new->async_tx);prev = new;/* Insert the link descriptor to the LD ring */list_add_tail(&new->node, &first->tx_list);/* update metadata */addr += len;avail -= len;} while (avail);}first->async_tx.cookie = -EBUSY;first->async_tx.flags = flags;/* last desc and fire IRQ */new->desc.ddadr = DDADR_STOP;new->desc.dcmd |= DCMD_ENDIRQEN;chan->dir = dir;chan->cyclic_first = NULL;return &first->async_tx;fail:if (first)mmp_pdma_free_desc_list(chan, &first->tx_list);return NULL;
}
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es6新语法 1 什么是ES6 JS语法分三块 ECMAScript : 基础语法BOM 浏览器对象 history location windowDOM 文档对象 document 编程语言JavaScript是ECMAScript的实现和扩展 。ECMAScript是由ECMA(一个类似W3C的标准组织)参与进行标准化的语法规范。ECMAS…...
第10章:Electron应用打包与分发
第10章:应用打包与分发 在完成Electron应用开发后,最后一步是将应用打包并分发给最终用户。本章将介绍如何使用Electron的打包工具将应用打包成可执行文件,并介绍常见的分发策略和工具。 10.1 使用Electron Forge Electron Forge是一个现代…...
实战演练:Fail2Ban部署全攻略,确保您的服务器免受CVE-2024-6387侵害!
Fail2Ban是一个开源的入侵防护软件,它可以扫描日志文件,识别恶意行为(如多次失败的登录尝试),并自动采取措施(如更新防火墙规则)来阻止攻击者。最近,CVE-2024-6387漏洞的爆出使我们更…...
uni-app组件 子组件onLoad、onReady事件无效
文章目录 导文解决方法 导文 突然发现在项目中,组件 子组件的onLoad、onReady事件无效 打印也出不来值 怎么处理呢? 解决方法 mounted() {console.log(onLoad, this.dateList);//有效// this.checkinDetails()},onReady() {console.log(onReady, this.da…...
ES(笔记)
es就是json请求体代替字符串查询 dsl查询和过滤,一个模糊查询,一个非模糊查询 must,should 做模糊查询的,里面都是match,根据查询内容进行匹配,filter过滤,term词元查询,就是等值查…...
css卡片翻转 父元素翻转子元素不翻转效果
css卡片翻转 父元素翻转子元素不翻转效果 vue <div class"moduleBox"><div class"headTitle"><span class"headName">大额案例</span></div><div class"moduleItem"><span class"module…...
网络应用层之(1)DHCPv6协议
网络应用层之(1)DHCPv6协议 Author: Once Day Date: 2024年5月26日 一位热衷于Linux学习和开发的菜鸟,试图谱写一场冒险之旅,也许终点只是一场白日梦… 漫漫长路,有人对你微笑过嘛… 全系列文章可参考专栏: 通信网络技术_Once-Day的博客-C…...
最长递增子序列,交错字符串
第一题: 代码如下: int lengthOfLIS(vector<int>& nums) {//dp[i]表示以第i个元素为结尾的最长子序列的长度int n nums.size();int res 1;vector<int> dp(n, 1);for (int i 1; i < n; i){for (int j 0; j < i; j){if (nums[i]…...
SAP 生产订单报工函数BAPI_PRODORDCONF_CREATE_TT不返回报错信息
最近财务一直反馈MES报工的数据都没有成本,然后去查看原因发现是财务当月的KP26的价格没有进行维护,导致没有收集到工单的报工成本。 但是在前台操作CO11 报工的时候,系统会给出报错的信息 但是我们在调用函数BAPI_PRODORDCONF_CREATE_TT的时候,系统并没有返回报错的信息…...
Paddle使用问题No module named ‘paddle.fluid’
这是Paddle版本的问题,从飞桨框架 2.5 版本开始,已经废弃了 paddle.fluid 。 解决方案:修改paddle版本 pip install paddlepaddle2.4.0...
DETR整体模型结构解析
DETR流程 Backbone用卷积神经网络抽特征。最后通过一层1*1卷积转化到d_model维度fm(B,d_model,HW)。 position embedding建立跟fm维度相同的位置编码(B,d_model,HW)。 Transformer Encoder,V为fm,K,Q为fm…...