本篇文章给大家谈谈linux技术栈dma学习，以及Linux dma编程实例对应的知识点，希望对各位有所帮助，不要忘了收藏本站喔。
本文目录一览：
- 1、内存管理:一文读懂Linux内存组织结构及页面布局
- 2、如何在Linux下用DMA方式传输数据
- 3、linux下零拷贝技术介绍
- 4、linux中DMA申请空间的疑问
- 5、Linux的linux的memory
内存管理:一文读懂Linux内存组织结构及页面布局
1、Linux虚拟内存的实现需要六种机制的支持：地址映射机制、内存分配回收机制、缓存和刷新机制、请求页机制、交换机制、内存共享机制。
2、Linux 内存管理有两个基本任务：一是把可用的内存给程序使用，二是在物理内存不足时，从交换区（即硬盘）中找出目前不需要的数据移到交换区以获得更多的空闲内存。
3、在***用两级页表结构的情况下，对于正在的进程，必须将其外层页表调入内存，而对于内页表则只需调入一页或几页。
4、第0位是存在位，如果P=1，表示页表地址指向的该页在内存中，如果P=0，表示不在内存中。第1位是读/写位，第2位是用户/管理员位，这两位为页目录项提供硬件保护。
5、每个物理内存页都可以映射为一个或多个 虚拟页（virtual pages） 。映射关系描述在 页表（page tables） 中，页表将程序使用的虚拟地址转换为物理内存地址。页表以层次结构组织。 最底层的表包含软件使用的实际内存页的物理地址。
6、Linux内存管理机制：一 物理内存和虚拟内存 我们知道，直接从物理内存读写数据要比从硬盘读写数据要快的多，因此，我们希望所有数据的读取和写入都在内存完成，而内存是有限的，这样就引出了物理内存与虚拟内存的概念。
如何在Linux下用DMA方式传输数据
1、sendfile的时候，直接把内核空间的地址传递给socket缓存，DMA直接从指定地址读取数据到流里面。sendfile只适用于将数据从文件拷贝到套接字上，限定了它的使用范围。
2、数据传输可以以两种方式触发：一种所软件请求数据，另一种所硬件异步传输。
3、dma engine即dma引擎，就是dma控制器；从软件上来说，其实就是一个dma框架，在该框架下针对你的具体的dma控制器开发出dma驱动，然后其他drivers比如audio，network，crypto等就都可以调用统一的dma相关的api来使用你的dma。
4、内存地址修改、传送字个数的计数等等，也不是由软件实现，而是用硬件线路直接实现的。所以DMA方式能满足高速I/O设备的要求，也有利于CPU效率的发挥。
5、提升硬盘和光驱的数据传输性能 我们可以使用命令“hdparm 参数 设备”（如果是普通用户，需要在“hdparm”前面加上路径“/***in/”）来查看存储器当前工作在什么样的传输模式下。
linux下零拷贝技术介绍
1、总的来说，通过mmap实现的零拷贝I/O进行了4次用户空间与内核空间的上下文切换，以及3次数据拷贝。其中3次数据拷贝中包括了2次DMA拷贝和1次CPU拷贝。 FileChannel中大量使用了我们上面所提及的零拷贝技术。
2、基于上面两点优化，实现了这些零拷贝技术： mmap+write、sendfile、sendfile+DMA收集、splice等。mmap即memory map，也就是内存映射。
3、splice调用利用了Linux提出的管道缓冲区机制， 所以至少一个描述符要为管道。以上几种零拷贝技术都是减少数据在用户空间和内核空间拷贝技术实现的，但是有些时候，数据必须在用户空间和内核空间之间拷贝。
4、linux操作系统的零拷贝技术并不单指某一种方式，现有的零拷贝技术种类非常多，在不同的Linux内核版本上有不同的支持。常见的，如果应用程序需要修改数据，则使用mmap（），如果只进行文件数据传输，则可选择sendfile（）。
5、前面已经讲了Linux 读 操作的两种方式具体步骤，下面讲一下 读写 整个过程的步骤。为了更好的理解零拷贝实现方式所以理解基础的读写过程也很重要。
linux中DMA申请空间的疑问
1、栈：只要所申请的空间小于栈的剩余空间，则系统为程序分配内存，否则栈溢出。
2、dma_alloc_coherent在arm中大小有限制，大概为2M。分配的内存在内核中以链表的形式存在。如果分配大小不一的内存造成碎片或其它程序也在用dma_alloc_coherent，则分配失败也是正常的。
3、在Linux内核空间中申请内存涉及的函数[_a***_]包括kmalloc （） 、_get_free _pages （）和vmalloc（等。
Linux的linux的memory
ccmalloc－Linux和Solaris下对C和C++程序的简单的使用内存泄漏和malloc调试库。Dmalloc－DebugMallocLibrary.Electric Fence－Linux分发版中由BrucePerens编写的malloc（）调试库。Leaky－Linux下检测内存泄漏的程序。
打开linux系统，在linux的桌面的空白处右击。？然后在弹出的下拉选项里，点击打开终端。？输入cat/proc/meminfo命令，回车运行即可查看内存数据，其中memfree代表剩余内存。
图0：Linux下查看内存使用情况方法总结 atop atop 命令是一个终端环境的监控命令。它显示的是各种系统***（CPU， memory， network， I/O， kernel）的综合，并且在高负载的情况下进行了彩色标注。
Linux 内存机制 Linux支持虚拟内存（Virtual Mmemory），虚拟内存是指使用磁盘当作RAM的扩展，这样可用的内存的大小就相应地增大了。内核会将暂时不用的内存块的内容写到硬盘上，这样一来，这块内存就可用于其它目的。
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