我们正在尝试为自定义数据采集设备编写驱动程序/ API，该设备可以捕获多个＆＃34;频道＆＃34;数据的。为了便于讨论，我们假设这是一个多通道视频捕获设备。该设备通过8xPCIe Gen-1链路连接到系统，该链路的理论吞吐量为16Gbps。我们的实际数据速率约为2.8Gbps（约350MB /秒）。
由于数据速率要求，我们认为我们必须小心驱动程序/ API架构。我们已经实现了基于描述符的DMA机制和相关的驱动程序。例如，我们可以从设备启动256KB的DMA事务并成功完成。但是，在此实现中，我们只捕获内核驱动程序中的数据，然后丢弃它，我们根本不会将数据流式传输到用户空间。从本质上讲，这只是一个小型DMA测试实现。
我们认为我们必须将问题分为三个部分：1。内核驱动程序2.用户空间API 3.用户代码
采集设备在PCIe地址空间中有一个寄存器，用于指示是否有来自设备的任何通道的数据读取。因此，我们的内核驱动程序必须轮询该位向量。当内核驱动程序看到此位置位时，它会启动DMA事务。然而，用户应用程序不需要知道所有这些DMA事务和数据，直到整个数据块准备就绪（例如，假设设备为每个事务提供16行视频数据，但我们需要通知用户仅在整个视频帧准备就绪时）。我们只需要将整个帧传输到用户应用程序。
这是我们的第一次尝试：
以上所有方法都运行正常，但性能非常糟糕。我们只能达到约2MB /秒的传输速率。我们需要完全重写这一点，并且我们对任何建议或指针示例都持开放态度。
其他说明：
不幸的是，我们无法更改硬件设备中的任何内容。所以我们必须轮询数据就绪＆＃34;数据就绪＆＃34;位并根据该位启动DMA。
有些人建议将Infiniband驱动程序作为参考，但我们在该代码中完全丢失了。
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你现在可能已经过了这个，但如果不是，那就是我的2p。
您需要编写一个阻塞读取，为其提供大容量内存缓冲区。驱动程序读取操作（a）获取用户缓冲区的用户页面列表并将其锁定在内存中（get_user_pages）; （b）使用pci_map_sg创建分散列表; （c）遍历清单（for_each_sg）; （d）对于每个条目，将相应的物理总线地址和数据长度写入DMA控制器，就像我假设您正在调用“描述符”一样。
卡现在有一个描述符列表，这些描述符对应于大用户缓冲区的物理总线地址。当数据到达卡时，它会将其直接写入用户空间，写入用户缓冲区，同时仍然阻止用户级读取。当它完成描述符列表时，卡必须能够中断，否则它是无用的。驱动程序响应中断并取消阻止用户级读取。
就是这样。当然，细节是令人讨厌的，并且记录不完整，但这应该是基本架构。如果你真的没有中断，你可以在内核中设置一个计时器来轮询完成传输，但如果它真的是一张自定义卡，你应该收回你的钱。