答案 0 :(得分：9)
这是我用过的，简而言之......
get_user_pages固定用户页面并为您提供一组struct page *指针。
dma_map_page上的 struct page *以获取页面的DMA地址（也称为“I / O地址”）。这也会创建一个IOMMU映射（如果您的平台需要）。
现在告诉您的设备使用这些DMA地址将DMA执行到内存中。显然它们可能是不连续的;内存只能保证在页面大小的倍数内是连续的。
dma_sync_single_for_cpu执行任何必要的缓存刷新或反弹缓冲区blitting等等。这个调用保证了CPU实际上可以看到DMA的结果，因为在许多系统上，修改CPU后面的物理RAM会导致过时的缓存。
dma_unmap_page释放IOMMU映射（如果您的平台需要它）。
put_page取消固定用户页面。
请注意，必须一直检查错误，因为整个地方的资源都很有限。 get_user_pages返回一个完全错误的负数（-errno），但它可以返回一个正数，告诉你它实际管理多少个页面（物理内存不是无限的）。如果这比你要求的要少，你仍然必须遍历做引脚的所有页面，以便在它们上面调用put_page。 （否则你正在泄漏内核内存;非常糟糕。）
dma_map_page也可以返回错误（-errno），因为IOMMU映射是另一种有限的资源。
dma_unmap_page和put_page返回void，像往常一样用于Linux“释放”功能。 （Linux内核资源管理例程只返回错误，因为实际上出了问题，不是因为你搞砸了并传递了一个坏指针或什么的。基本的假设是你从不搞砸了，因为这是内核代码虽然get_user_pages会检查以确保用户地址的有效性，但如果用户向您发送了错误的指针，则会返回错误。）
如果您想要一个友好的界面来分散/收集，您还可以考虑使用_sg函数。然后，您可以拨打dma_map_sg而不是dma_map_page，dma_sync_sg_for_cpu而不是dma_sync_single_for_cpu等。
另请注意，这些功能中的许多功能可能会在您的平台上出现或多或少的无操作，因此您可以经常摆脱草率。 （特别是，dma_sync _...和dma_unmap _...在我的x86_64系统上什么都不做。）但是在这些平台上，调用本身都没有被编译成任何东西，所以没有任何借口可以马虎。
答案 1 :(得分：8)
好的，这就是我做的。
免责声明：我是纯粹意义上的黑客，我的代码并不是最漂亮的。
我阅读了LDD3和infiniband源代码以及其他前任的东西，并决定get_user_pages并固定它们以及所有其他的钻孔工作在饥饿时考虑太痛苦。此外，我正在与PCIe总线上的另一个人合作，我还负责“设计”用户空间应用程序。
我编写了驱动程序，以便在加载时通过调用函数myAddr[i] = pci_alloc_consistent(blah,size,&pci_addr[i])来预先分配尽可能多的缓冲区，直到它失败。 （失败 - ＆gt; myAddr[i]是NULL我想，我忘了）。我能够分配大约2.5GB的缓冲区，每个4MiB的大小在我的微型机器中，只有4GiB的内存。缓冲区总数取决于加载内核模块的时间。在引导时加载驱动程序并分配大多数缓冲区。在我的系统中，每个缓冲区的大小最大为4MiB。不知道为什么。我cat ted /proc/buddyinfo以确保我没有做任何愚蠢的事情，这当然是我常用的开始模式。
然后，驱动程序继续将pci_addr的数组连同它们的大小一起提供给PCIe设备。然后司机坐在那里等待中断风暴开始。同时在用户空间中，应用程序打开驱动程序，查询已分配缓冲区的数量（n）及其大小（使用ioctl或read等），然后继续调用系统调用{{1多次（n）次。当然mmap()必须在驱动程序中正确实现，LDD3页面422-423很方便。
用户空间现在有n个指向驱动程序内存区域的指针。当驱动程序被PCIe设备中断时，它会被告知哪些缓冲区“已满”或“可用”被吸干。该应用程序依次在mmap()或read()上被告知哪些缓冲区充满了有用的数据。
棘手的部分是管理用户空间到内核空间同步，这样PCIe进入DMA的缓冲区也不会被用户空间修改，但这就是我们付出的代价。我希望这是有道理的，我很高兴被告知我是个白痴，但请告诉我原因。
我还推荐这本书：http://www.amazon.com/Linux-Programming-Interface-System-Handbook/dp/1593272200。七年前，当我写第一个Linux驱动程序时，我希望我有那本书。
通过添加更多内存并且不让内核使用它并且ioctl() ping用户空间/内核空间划分的两边，还有另一种类型的技巧可能，但PCI设备也必须支持高于32位DMA寻址。我没有尝试，但如果我最终被迫，我不会感到惊讶。
答案 2 :(得分：5)
好吧，如果您有LDD，您可以查看第15章，更准确地说是第435页，其中描述了直接I / O操作。
可以帮助您实现此目的的内核调用是get_user_pages。在您的情况下，因为您要将数据从内核发送到用户空间，所以应将write标志设置为1。
还要注意，异步I / O可能允许您实现相同的结果，但是您的用户空间应用程序不必等待读取完成，这可能会更好。
答案 3 :(得分：4)
好好看看Infiniband驱动程序。他们付出了很多努力，将零拷贝DMA和RDMA用于用户空间工作。
我忘了在保存之前添加这个：
直接对用户空间内存映射执行DMA很多问题，因此除非您有非常高的性能要求，如Infiniband或10 Gb以太网，否则不要这样做。而是将DMA'd数据复制到用户空间缓冲区。它会为你带来很多悲伤。
仅举一个例子，如果用户的程序在DMA完成之前退出怎么办？如果用户内存在退出后重新分配给另一个进程但硬件仍然设置为DMA到该页面怎么办？灾难！
答案 4 :(得分：2)
remap_pfn_range函数（用于驱动程序中的mmap调用）可用于将内核内存映射到用户空间。
可以在mem字符驱动程序drivers/char/mem.c中找到一个真实的例子。