c - 识别DMA内存在/proc/mtrr和/proc/iomem中？

Question

我想知道是否有一种方法可以识别某些proc文件中用于DMA映射的内存，例如mtrr和iomem，或者通过lspic -vv .

在我的/proc/mtrr中，只有一个无法缓存区域，它似乎几乎指向3.5-4GB处的“PCI洞”。

base=0x0e0000000 ( 3584MB), size=  512MB, count=1: uncachable

通过与 /proc/iomem 进行交叉验证，在这个 512MB 区域中，只有 4GB 之前的最后 21 MB 没有被 PCI 总线消耗，而这 21MB 条子被诸如 之类的东西占用pnp/IOAPIC/保留。

所以我的问题是:

1. /proc/mtrr 和 /proc/iomem 中 DMA 区域的签名是什么
2. 还有其他地方(例如其他 proc 文件和命令)可以用来查看 DMA 区域吗？
3. 似乎通过向 /proc/mtrr 添加行，特权用户可以在运行时更改任何内存的缓存机制。那么除了DMA必须是低32位(假设没有DAC)之外，DMA内存分配还有其他特殊要求吗？如果没有进一步的要求，那么也许我可以用来识别 DMA 内存的唯一提示是 /proc/mtrr？

Answer 1

DMA(直接内存访问)是设备访问内存本身的地方(不要求 CPU 将数据提供给设备)。 DMA 的(简化)示例；想象一个随机进程执行 write()，并且它向上冒泡(通过 VFS、通过文件系统、通过任何 RAID 层等)，直到到达某种磁盘 Controller 驱动程序；然后磁盘 Controller 驱动程序告诉其磁盘 Controller “从该物理地址传输 N 个字节到磁盘上的该位置，并在传输完成时通知我”。大多数设备(磁盘 Controller 、网卡、显卡、声卡、USB Controller 等)都以某种方式使用 DMA。在负载下，计算机中的所有设备每秒可能会进行数千次传输(通过 DMA)，并且可能分散在所有可用 RAM 中。

据我所知； /proc/ 中没有任何可以提供帮助的文件(很可能是因为它变化太快且太频繁而懒得提供任何文件，并且任何人都没有理由想要查看它)。

MTTR 大多无关紧要 - 它们仅控制 CPU 的缓存，对来自设备的 DMA 请求没有影响。

/proc/iomem 也是无关紧要的。它仅显示设备将哪些区域用于自己的寄存器，与 RAM 无关(因此与 DMA 无关)。

注 1:DMA 不必是低 32 位(例如，大多数 PCI 设备已经支持 64 位 DMA/总线主控十年或更久)；对于不支持 64 位的极少数设备，Linux 可以使用 IOMMU 重新映射其请求(因此设备认为它正在使用 32 位地址，但实际上并非如此)。

注2:很久以前(很久以前)有“ISA DMA Controller 芯片”。就像 ISA 总线本身一样；它们仅限于物理地址空间的前 16 MiB(并且有其他限制 - 例如不支持跨越 64 KiB 边界的传输)。自从软盘 Controller 过时以来，这些芯片就没有真正存在的理由了。您可能有一个 /proc/dma 来描述这些(但如果您这样做，可能只会显示“级联”来指示芯片如何连接，而没有设备使用它们)。