工作中需要对MMC驱动中的DMA进行调试，因此借此机会对kernel/drivers/mmc/host/sdhci.c中关于DMA的部分代码进行了简单的梳理，结合在网络中查到的资料在这里记录一下。

本文基于5.15内核版本

ADMA2

简介

ADMA2（Advanced Direct Memory Access）是主控制器与系统内存之间的数据传输机制。在ADMA2中，由主机驱动程序在系统内存中创建并维护一个描述符表，每个描述符项包含数据的地址、长度和用于指定描述符操作的属性。

描述符表

上图中左半部分为MMC控制器，右边部分为系统内存，储存在系统内存中的描述符表由Host驱动来进行管理。MMC控制器通过配置在System Address Register中描述符表在内存里的首地址就可以获取整张描述符表，数据传输是通过向Command register写入来触发的，ADMA2会逐行处理描述符表中的信息，直到遇到标有结束（End=1）属性的描述符。在数据传输过程中，ADMA2会管理各种状态和标志，包括中断请求、错误处理以及传输完成的标志。

描述符项

每个描述符项遵循特定的格式，例如在64位寻址模式下，描述符行由以下部分组成：

• 保留位（32-Bit Reserved）；
• 64位地址（64-Bit Address）：数据存储的起始地址；
• 16位长度（16-Bit Length）：从存储地址开始的数据长度；
• 10位长度（10-Bit Length）：从4.10版本开始的扩展数据长度；
• 属性位（6-Bit Attribute）：用来控制和指示描述符的行为和状态。

属性位的组合定义了ADMA2控制器如何解释和执行描述符表中的每一行，描述符的属性位通常包括以下几个部分：

1. Valid（有效位）:
   • 此位指示描述符行是否有效。当此位被设置时，ADMA2控制器会处理该描述符行；当未设置时，表示描述符行不应被处理。
2. End（结束位）:
   • 当此位被设置时，它表示当前描述符行是表中的最后一条有效描述符。ADMA2控制器在处理到标有结束位的描述符行后会停止处理后续描述符，这标志着数据传输操作的结束。
3. Int（中断位）:
   • 如果此位被设置，ADMA2控制器在处理完该描述符行后会产生一个中断。这允许系统响应传输完成或处理其他事件。
4. Act（操作码）:
   • 这是由Act2、Act1、Act0三个位组成的字段，用来定义描述符行的操作类型。通常的操作类型包括：
     • Nop（无操作）: 控制器将忽略该行，并继续处理下一行描述符。
     • Rsv（保留）: 与Nop相同，这通常是为了未来的扩展保留的。
     • Tran（传输数据）: 控制器将执行数据传输操作。
     • Link（链接描述符）: 控制器将链接到另一个描述符表，通常用于实现更复杂的传输序列。

Secure Digital Host Controller Interface driver

在了解了ADMA2 的结构后，对sdhci.c中关于DMA相关操作的代码逻辑进行梳理如下：

在驱动probe后会调用sdhci_add_host()进而在sdhci_setup_host()申请用于存放描述符表的内存空间，最终将申请到的物理地址在sdhci_set_adma_addr() 中被配置到控制器的寄存器中。

在描述符表的内存空间分配完成后， 调用sdhci_send_command()时会首先在sdhci_pre_dma_transfer()中申请用于储存数据内存空间，并将地址以及长度在sdhci_adma_table_pre()中通过__sdhci_adma_write_desc()写入到描述符表中。

至此，MMC控制器便可以通过描述符表完成数据的交互。

参考

• DMA数据传输
• SD controller note-2
• 本文部分内容由ChatGPT辅助生成