網卡驅動：stmmac DMA發送流程

 

1. 設置DAM buffer&descriptor，並啓動DMA發送

在stmmac_xmit設置buffe r& descriptor，如下片段：

     if (likely(!is_jumbo)) {
        bool last_segment = (nfrags == 0);
        des = dma_map_single(priv->device, skb->data,
                     nopaged_len, DMA_TO_DEVICE);
        if (dma_mapping_error(priv->device, des))
            goto dma_map_err;
        tx_q->tx_skbuff_dma[first_entry].buf = des;    //在接收中斷中，用於dma_unmap_single
        if (unlikely(priv->synopsys_id >= DWMAC_CORE_4_00))
            first->des0 = cpu_to_le32(des);
        else
            first->des2 = cpu_to_le32(des);
        tx_q->tx_skbuff_dma[first_entry].len = nopaged_len;
        tx_q->tx_skbuff_dma[first_entry].last_segment = last_segment;
        if (unlikely((skb_shinfo(skb)->tx_flags & SKBTX_HW_TSTAMP) &&
                 priv->hwts_tx_en)) {
            /* declare that device is doing timestamping */
            skb_shinfo(skb)->tx_flags |= SKBTX_IN_PROGRESS;
            priv->hw->desc->enable_tx_timestamp(first);
        }
        /* Prepare the first descriptor setting the OWN bit too */
        priv->hw->desc->prepare_tx_desc(first, 1, nopaged_len,
                        csum_insertion, priv->mode, 1,
                        last_segment, skb->len);
        /* The own bit must be the latest setting done when prepare the
         * descriptor and then barrier is needed to make sure that
         * all is coherent before granting the DMA engine.
         */
        dma_wmb();
    }

    if (priv->synopsys_id < DWMAC_CORE_4_00)
        priv->hw->dma->enable_dma_transmission(priv->ioaddr);
    else {
        tx_q->tx_tail_addr = tx_q->dma_tx_phy + (tx_q->cur_tx * sizeof(*desc));
        priv->hw->dma->set_tx_tail_ptr(priv->ioaddr, tx_q->tx_tail_addr,
                           queue);
    }

 

1）進行DMA映射，得到映射地址des

des = dma_map_single(priv->device, skb->data, nopaged_len, DMA_TO_DEVICE);   

2）將映射後的DMA地址填充到DMA描述符的buffer1，即des0

 first->des0 = cpu_to_le32(des);

3）填充描述符其他信息，最重要的是設置OWN bit，讓DMA擁有該描述符

 priv->hw->desc->prepare_tx_desc

4）設置尾指針，啓動DMA發送

priv->hw->dma->set_tx_tail_ptr(priv->ioaddr, tx_q->tx_tail_addr, queue);

5）接下來DMA會自動讀取descriptor，根據descriptor讀取buffer，然後將buffer數據送往queue。

 

在stmmac_xmit函數中還有對skb 分段的處理，過程與上述類似。

如果有skb frags，則從第二個descriptor開始，用skb_shinfo(skb)->frags[i]進行dma映射，再填充描述符的buffer。循環該過程直到所有的skb frag被處理完畢。

如果skb沒有分段，則只會處理第一個descriptor，即上述步驟1-4。

 

注：kernel配置 CONFIG_BQL=y

 

 

2. 發送中斷處理：

2.1. DMA發送完數據後產生中斷，調用 stmmac_interrupt服務程序

 

2.2. stmmac_interrupt 通過調用 stmmac_dma_interrupt 處理DMA相關中斷（包括髮送和接收）。在stmmac_dma_interrupt中，通過NAPI機制觸發軟中斷，調用stmmac_poll處理相關事件。

 

2.3. stmmac_poll調用stmmac_tx_clean回收資源，以及queue操作

1）通過dma_unmap_single解除dma映射

dma_unmap_single(priv->device, tx_q->tx_skbuff_dma[entry].buf, tx_q->tx_skbuff_dma[entry].len, DMA_TO_DEVICE);

2）釋放skb

dev_consume_skb_any(skb);

3）清空descriptor：des2和des3, 將其賦值0

release_tx_desc()

4）設置queue的狀態 ，如果queue是停止狀態（__QUEUE_STATE_STACK_XOFF 或 __QUEUE_STATE_DRV_XOFF被置位），但是現在已經滿足開啓條件，則喚醒queue。   

在stmmac_xmit發送時如果停止了queue，現在如果條件滿足，會重新恢復queue。

    netdev_tx_completed_queue(netdev_get_tx_queue(priv->dev, queue),
                  pkts_compl, bytes_compl);

    if (unlikely(netif_tx_queue_stopped(netdev_get_tx_queue(priv->dev,
                                queue))) &&
        stmmac_tx_avail(priv, queue) > STMMAC_TX_THRESH) {
        netif_dbg(priv, tx_done, priv->dev,
              "%s: restart transmit\n", __func__);
        netif_tx_wake_queue(netdev_get_tx_queue(priv->dev, queue));
    }

在netdev_tx_completed_queue中，test_and_clear_bit(__QUEUE_STATE_STACK_XOFF, &dev_queue->state)，如果test_and_clear_bit返回真，調用 netif_schedule_queue(q)重新開始調度queue

在netif_tx_wake_queue中，test_and_clear_bit(__QUEUE_STATE_DRV_XOFF, &dev_queue->state)，如果test_and_clear_bit返回真，調用 __netif_schedule(q)重新開始調度queue