当用户release一个内存块时,对应的vma的close函数会被自动执行。为此,我们注册这个函数作为内存释放处理函数:函数实现中,首先检测private data避免错误处理,然后恢复对应的bitmap位数组中的位信息,清理owner和块数量信息,使得这块保留内存又回到了待分配的状态。

当用户关闭设备时,会调用设备注册的release函数。因此,在设备的release函数中,我们遍历owner数组来清理owner与设备的file指针相同的内存块,以此达到批量回收的目的。内存的地址转换,是完成总线物理地址和虚拟逻辑地址的双向转换,为内存cache的flush/invalidate、以及交由FPGA之时要进行的处理等提供支撑。系统也通过两个IOCTL向用户层暴露这两个转换操作。

地址转换操作中,首先找到对应的vma,然后计算出offset,最后检查vma对应的标识是不是保留的内存块——如果是,就使用我们vma保存的private_data中的信息及offset完成相关的计算。在CPU及其异构兄弟FPGA之间,使用DDR内存来传送数据时,需要使用flush或invalidate来消除对应缓存的影响。

首先,我们的驱动代码是运行在CPU上面的,当针对一片内存的处理从CPU转移到FPGA之前,需要对这片内存的cache执行flush操作,使得内存cache中的所有改动都写入到DDR,然后FPGA开始对它的处理工作。其次,当针对一片内存的处理从FPGA转移到CPU之前,需要对这片内存的cache执行invalidate操作,使得cache内容无效,下次CPU直接读取即从DDR中去主动load从而刷新cache。这样,CPU就可以很好地跟FPGA相处了。

另外,我们可以通过建立一些IOCTL的方式为不同进程之间的内存共享做出一些快速、简洁的方案,这也是我们可以在内存驱动中设计考虑的。

        (责任编辑:fqj)

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