【MYD-CZU3EG开发板试用体验】ZDMA的使用——Scatter-gather的使用2

FPGA

上文介绍了ZDMA的SG模式下的Linear模式操作，本文将着手于Linked-list和混合模式；

Linked-List模式本质属于链表结构，与Linear模式对应的数组结构相对应，可以在不能产生足够多的线性空间下实现DMA操作信息的描述。

SG模式与Simple模式最大区别在于BD，下面介绍在Linked-list模式下的BD描述符：

和Linear模式相比，Linked-List多了对下一个BD的地址描述（NEXT DSCR ADDR），；编程Linked-List模式和Linear模式很类似，需要注意的是BD的CNTL的比特1需要设置为1，并且每一条BD的地址需要是256bit对齐，而Linear模式则需要128位对齐。步骤如下：

1. 写入1到ZDMA_CH_CTRL0的POINT_TYPE位；

2. 根据需要建立合适数量的BD结构体，源端和目的端的BD结构体数量应该相等，依次填入需要搬移的内存的地址、大小和操作行为（CNTL）、下一个BD结构的地址， CNTL的比特1必须设为1；

3. 将第一个源端BD结构体的地址写入ZDMA_CH_SRC_START_LSB、

ZDMA_CH_SRC_START_MSB，第一个目的端BD结构体的地址写入

ZDMA_CH_DST_START_LSB、ZDMA_CH_DST_START_MSB

4. 按需要设置其他寄存器，例如OverFetch，有些情况需要有些不需要；

5. 启动通道DMA传输，通过写入1进ZDMA_CH_CTRL2寄存器；

6. 轮询ZDMA_CH_STATUS，如果为0则可以退出，如果为3表示DMA过程出现错误，需要检查ZDMA_CH_ISR查看出现什么错误，如果出现1，则需要Resume，出现1一般是用户在BD里的CNTL设置了暂停操作，具体操作取决于用户自己，为2就表示DMA仍未完成。

通过Linked-List，同样可以将内存中两块区域的值进行交换，并且只需要执行一次DMA操作，下述代码即实现此功能，需要注意BD所在的地址需要256比特对齐，CNTL的比特1必须为1：

u64 base_addr = 0xFFFC0000;
init_platform();
Xil_DCacheDisable();
XZDma_LlDscr *Src_Des = 0x10000;
XZDma_LlDscr *Dst_Des = 0x20000;
for(int i=0; i<0x1000; i=i+4)
{
Xil_Out32(i+base_addr+0x0100, i);
Xil_Out32(i+base_addr+0x2100, i+0x2100);
}
Src_Des[0].Size = 0x1000;
Src_Des[0].Cntl = 2;
Src_Des[0].Address = base_addr+0x0100;
Src_Des[0].NextDscr = &Src_Des[1];
Src_Des[1].Address = base_addr+0x2100;
Src_Des[1].Size = 0x1000;
Src_Des[1].Cntl = 2;
Src_Des[1].NextDscr = &Src_Des[2];
Src_Des[2].Address = base_addr+0x1100;
Src_Des[2].Size = 0x1000;
Src_Des[2].Cntl = 0x12;
Dst_Des[0].Address = base_addr+0x1100;
Dst_Des[0].Size = 0x1000;
Dst_Des[0].Cntl = 2;
Dst_Des[0].NextDscr = &Dst_Des[1];
Dst_Des[1].Address = base_addr+0x0100;
Dst_Des[1].Size = 0x1000;
Dst_Des[1].Cntl = 2;
Dst_Des[1].NextDscr = &Dst_Des[2];
Dst_Des[2].Address = base_addr+0x2100;
Dst_Des[2].Size = 0x1000;
Dst_Des[2].Cntl = 0x12;
if((Xil_In32(ZDMA_ADDR+ZDMA_CH_CTRL0)&0x40)!=0x40)
Xil_Out32(ZDMA_ADDR+ZDMA_CH_CTRL0, (Xil_In32(ZDMA_ADDR+ZDMA_CH_CTRL0)&0x7f)|0x40);
//Xil_Out32(ZDMA_ADDR+ZDMA_CH_CTRL1, 0);
Xil_Out32(ZDMA_ADDR+ZDMA_CH_SRC_START_LSB, ((UINTPTR)(&Src_Des[0]))&0xFFFFFFFF);
Xil_Out32(ZDMA_ADDR+ZDMA_CH_SRC_START_MSB, (((u64)Src_Des)>>32)&0xFFF);
Xil_Out32(ZDMA_ADDR+ZDMA_CH_DST_START_LSB, ((UINTPTR)(&Dst_Des[0]))&0xFFFFFFFF);
Xil_Out32(ZDMA_ADDR+ZDMA_CH_DST_START_MSB, (((u64)Dst_Des)>>32)&0xFFF);
Xil_Out32(ZDMA_ADDR+ZDMA_CH_CTRL2, 1);
while(Xil_In32(ZDMA_ADDR+ZDMA_CH_STATUS)==2);
xil_printf("Done Status: %dnr", Xil_In32(ZDMA_ADDR+ZDMA_CH_STATUS));
for(int i=0; i<0x1000; i=i+4)
{
if(Xil_In32(i+base_addr+0x0100)!=i+0x2100)
{
xil_printf("Error: %x in %xnr", i, Xil_In32(i+0x100));
}
if(Xil_In32(i+base_addr+0x2100)!=i)
{
xil_printf("Error: %x in %xnr", i, Xil_In32(i+0x2100));
}
}

复制代码

结果：

结果可以看出，两片内存空间值被交换。

Linear模式的一个BD只需要256bit描述一次DMA过程，而Linked-List模式需要512bit来描述，但Linear模式受限于内存最大连续空间的大小，而Linked-List没有这个限制，根据这些，可以结合Linear和Linked-List，使用混合模式（Hybrid）。下面使用Hybrid模式交换两篇内存空间的内容，第一个BD使用Linked-List描述，后面的使用Linear描述；代码如下：

u64 base_addr = 0xFFFC0000;
init_platform();
Xil_DCacheDisable();
print("Hello Worldnr");
XZDma_LlDscr *Src_Des = 0x10000;
XZDma_LiDscr *Src1_Des = 0x40000;
XZDma_LlDscr *Dst_Des = 0x20000;
XZDma_LiDscr *Dst1_Des = 0x80000;
for(int i=0; i<0x1000; i=i+4)
{
Xil_Out32(i+base_addr+0x0100, i);
Xil_Out32(i+base_addr+0x2100, i+0x2100);
}
Src_Des[0].Size = 0x1000;
Src_Des[0].Cntl = 2;
Src_Des[0].Address = base_addr+0x0100;
Src_Des[0].NextDscr = &Src1_Des[0];
Src1_Des[0].Address = base_addr+0x2100;
Src1_Des[0].Size = 0x1000;
Src1_Des[0].Cntl = 0;
//Src_Des[1].NextDscr = &Src_Des[2];
Src1_Des[1].Address = base_addr+0x1100;
Src1_Des[1].Size = 0x1000;
Src1_Des[1].Cntl = 0x10;
Dst_Des[0].Address = base_addr+0x1100;
Dst_Des[0].Size = 0x1000;
Dst_Des[0].Cntl = 2;
Dst_Des[0].NextDscr = &Dst1_Des[0];
Dst1_Des[0].Address = base_addr+0x0100;
Dst1_Des[0].Size = 0x1000;
Dst1_Des[0].Cntl = 0;
//Dst_Des[1].NextDscr = &Dst_Des[2];
Dst1_Des[1].Address = base_addr+0x2100;
Dst1_Des[1].Size = 0x1000;
Dst1_Des[1].Cntl = 0x10;
if((Xil_In32(ZDMA_ADDR+ZDMA_CH_CTRL0)&0x40)!=0x40)
Xil_Out32(ZDMA_ADDR+ZDMA_CH_CTRL0, (Xil_In32(ZDMA_ADDR+ZDMA_CH_CTRL0)&0x7f)|0x40);
//Xil_Out32(ZDMA_ADDR+ZDMA_CH_CTRL1, 0);
Xil_Out32(ZDMA_ADDR+ZDMA_CH_SRC_START_LSB, ((UINTPTR)(&Src_Des[0]))&0xFFFFFFFF);
Xil_Out32(ZDMA_ADDR+ZDMA_CH_SRC_START_MSB, (((u64)Src_Des)>>32)&0xFFF);
Xil_Out32(ZDMA_ADDR+ZDMA_CH_DST_START_LSB, ((UINTPTR)(&Dst_Des[0]))&0xFFFFFFFF);
Xil_Out32(ZDMA_ADDR+ZDMA_CH_DST_START_MSB, (((u64)Dst_Des)>>32)&0xFFF);
Xil_Out32(ZDMA_ADDR+ZDMA_CH_CTRL2, 1);
while(Xil_In32(ZDMA_ADDR+ZDMA_CH_STATUS)==2);
xil_printf("Done Status: %dnr", Xil_In32(ZDMA_ADDR+ZDMA_CH_STATUS));
for(int i=0; i<0x1000; i=i+4)
{
if(Xil_In32(i+base_addr+0x0100)!=i+0x2100)
{
xil_printf("Error: %x in %xnr", i, Xil_In32(i+0x100));
}
if(Xil_In32(i+base_addr+0x2100)!=i)
{
xil_printf("Error: %x in %xnr", i, Xil_In32(i+0x2100));
}
}