2021-08-16Zynq linux系统下的AXI DMA驱动与应用程序简单Demo实现

在参考网友（天使之猜）的例程（https://blog.csdn.net/hello_jinjin/article/details/102058119）中遇到了一些问题，导致内核崩溃。
在英勇无比的网友（兜兜里么糖√º）帮助下，成功解决了这一问题。现将解决方法整理如下：
1.天使之猜网友的DMA驱动源码中第126行有误，应修改为static void dma_exit(void)并将“return 0”注释掉，注意第84行函数的声明也应一起修改。
2.第179行应改为copy_from_user(axidma_addr,buf,count);
3.第220行应改为copy_to_user(buf, axidma_addr, size);
其他部分如常，无特别需要更正的。
修改后的DMA驱动源码如下：

#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/device.h>
#include <asm/io.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/miscdevice.h>
#include <linux/ioport.h>
#include <linux/of.h>
#include <linux/uaccess.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <asm/irq.h>
#include <linux/irq.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <linux/dma-mapping.h>
/***DMA驱动程序*******`** **/
//DMA 基地址
#define DMA_BASE_ADDR       0X40400000//DMA MM2S控制寄存器
volatile unsigned int  * mm2s_cr;
#define MM2S_DMACR      0X00000000//DMA MM2S状态控制寄存器
volatile unsigned int * mm2s_sr;
#define MM2S_DMASR      0X00000004//DMA MM2S源地址低32位
volatile unsigned int * mm2s_sa;
#define MM2S_SA         0X00000018//DMA MM2S传输长度（字节）
volatile unsigned int * mm2s_len;
#define MM2S_LENGTH     0X00000028//DMA S2MM控制寄存器
volatile unsigned int  * s2mm_cr;
#define S2MM_DMACR      0X00000030//DMA S2MM状态控制寄存器
volatile unsigned int  * s2mm_sr;
#define S2MM_DMASR      0X00000034//DMA S2MM目标地址低32位
volatile unsigned int  * s2mm_da;
#define S2MM_DA         0X00000048//DMA S2MM传输长度（字节）
volatile unsigned int  * s2mm_len;
#define S2MM_LENGTH     0X00000058#define DMA_LENGTH        16384dma_addr_t axidma_handle;
volatile unsigned int * axidma_addr;
int major;static struct class *dma_class   = NULL;
static int dmadev_init(void);
static void dmadev_exit(void);
static int dma_open(struct inode *inode,struct file *file);
static int dma_write(struct file *file,const char __user *buf, size_t count,loff_t *ppos);
static int dma_read(struct file *file,char __user *buf,size_t size,loff_t *ppos);/**file_operations 结构数据，沟通内核与操作系统桥梁** */
static struct file_operations dma_lops=
{.owner = THIS_MODULE,
.read  = dma_read,
.open  = dma_open,
.write = dma_write,
};
//DMA interrupt functions
static irqreturn_t dma_mm2s_irq(int irq,void *dev_id)
{printk(KERN_ERR"irq=%d\n",irq);iowrite32(0x00001000,mm2s_sr);return IRQ_HANDLED;
}
static irqreturn_t dma_s2mm_irq(int irq,void *dev_id)
{printk(KERN_ERR"irq=%d\n",irq);iowrite32(0x00001000,s2mm_sr);return IRQ_HANDLED;
}
/**open 接口函数** */
static int dma_open(struct inode *inode,struct file *file)
{int err;printk(KERN_ERR"DMA open\n");//申请一大块空间axidma_addr = dma_alloc_coherent(NULL,DMA_LENGTH,&axidma_handle,GFP_KERNEL);//申请中断err = request_irq(61,dma_mm2s_irq,IRQF_TRIGGER_RISING,"dmadev",NULL);printk(KERN_ERR"request_irq err=%d\n",err);err = request_irq(62,dma_s2mm_irq,IRQF_TRIGGER_RISING,"dmadev",NULL);printk(KERN_ERR"request_irq err=%d\n",err);return 0;
}
/** write 接口函数** */
static int dma_write(struct file *file,const char __user *buf, size_t count,loff_t *ppos)
{int err=0;printk(KERN_ERR"dma write start !\n");if(count>DMA_LENGTH){printk(KERN_ERR"the number of data is too large!\n");return 0;}copy_from_user(axidma_addr,buf,count);iowrite32(0x00001001,mm2s_cr);//open int & enable DMAiowrite32(axidma_handle,mm2s_sa);iowrite32(count,mm2s_len);//write transmission length and DMA start transmissionprintk(KERN_ERR"dma write is over!\n");return 0;
}
/** read 接口函数** */
static int dma_read(struct file *file,char __user *buf,size_t size,loff_t *ppos)
{int err=0;printk(KERN_ERR"dma read start!\n");if(size>DMA_LENGTH){printk("the number of data is not enough!\n");return 0;}iowrite32(0x00001001,s2mm_cr);//open int & enable DMAiowrite32(axidma_handle,s2mm_da);iowrite32(size,s2mm_len);//write transmission length and DMA start transmissionprintk(KERN_ERR"dma kernel read is begin!\n");// memcpy(buf, axidma_addr, size);   copy_to_user(buf, axidma_addr, size);return 0;
}
/** 初始化，用于module init** */
static int __init dmadev_init(void)
{major=register_chrdev(0,"dmadev",&dma_lops);dma_class    = class_create(THIS_MODULE,"dmadev");device_create(dma_class,NULL,MKDEV(major,0),NULL,"dmadev");printk(KERN_ERR"major dev number= %d",major);mm2s_cr  =  ioremap(DMA_BASE_ADDR+MM2S_DMACR, 4);mm2s_sr  =  ioremap(DMA_BASE_ADDR+MM2S_DMASR, 4);mm2s_sa  =  ioremap(DMA_BASE_ADDR+MM2S_SA,    4);mm2s_len =  ioremap(DMA_BASE_ADDR+MM2S_LENGTH,4);s2mm_cr  =  ioremap(DMA_BASE_ADDR+S2MM_DMACR, 4);s2mm_sr  =  ioremap(DMA_BASE_ADDR+S2MM_DMASR, 4);s2mm_da  =  ioremap(DMA_BASE_ADDR+S2MM_DA,    4);s2mm_len =  ioremap(DMA_BASE_ADDR+S2MM_LENGTH,4);printk(KERN_ERR"dma init ok!\n");return 0;
}
/**退出 用于 module exit** */
static void __exit dmadev_exit(void)
{unregister_chrdev(major,"dmadev");device_destroy(dma_class,MKDEV(major,0));class_destroy(dma_class);free_irq(dma_mm2s_irq,NULL);dma_free_coherent(NULL,DMA_LENGTH,axidma_addr,axidma_handle);iounmap(mm2s_cr);iounmap(mm2s_sr);iounmap(mm2s_sa);iounmap(mm2s_len);iounmap(s2mm_cr);iounmap(s2mm_sr);iounmap(s2mm_da);iounmap(s2mm_len);
}module_init(dmadev_init);
module_exit(dmadev_exit);MODULE_AUTHOR("TEST@dma");
MODULE_DESCRIPTION("dma driver");
MODULE_ALIAS("dma linux driver");
MODULE_LICENSE("GPL");

应用程序如下：

#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>short readarray[4096];
int main(int argc , char ** argv)
{int fd; int i;int val=0;fd = open("/dev/dmadev",O_RDWR);if(fd<0) {printf("can not open file\n");}else printf("open file sucuss\n");sleep(1);read(fd,(void *)readarray,2048);sleep(1);for(i=0;i<16;i++){printf("  %hu=%hu\n",i,readarray[i]);}printf("now  exit\n");close(fd); return 0;
}

以上~

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