Драйвер устройства Linux, позволяющий ПЛИС выполнять прямой доступ к памяти напрямую в ОЗУ ЦП

Я пишу драйвер устройства Linux, чтобы позволить FPGA (в настоящее время подключенному к ПК через PCI Express) передавать данные DMA непосредственно в ОЗУ ЦП. Это должно происходить без какого-либо взаимодействия, и пользовательское пространство должно иметь доступ к данным. Некоторые подробности: - Запуск 64-битной Fedora 14 - В системе 8 ГБ ОЗУ - ПЛИС (Cyclone IV) находится на карте PCIe.

В попытке добиться этого я выполнил следующее: - Зарезервировал верхние 2 ГБ ОЗУ в grub с memmap 6 ГБ $ 2 ГБ (не загружается, если я добавляю mem = 2 ГБ). Я вижу, что верхние 2 ГБ ОЗУ зарезервированы в / proc / meminfo - Отображенный BAR0, чтобы разрешить чтение и запись в регистры FPGA (это отлично работает) - В моем драйвере реализована функция mmap с remap_pfn_range () - Используйте ioremap, чтобы получить виртуальный адрес буфера - Добавлены вызовы ioctl (для тестирования) для записи данных в буфер - Протестировано mmap, выполнив вызов ioctl для записи данных в буфер и проверив, что данные были в буфере из пользовательского пространства

Проблема, с которой я столкнулся, заключается в том, что ПЛИС начинает передавать данные DMA на адрес буфера, который я предоставляю. Я постоянно получаю ошибки PTE (от DMAR :) или с помощью приведенного ниже кода я получаю следующую ошибку: DMAR: [DMA Write] Запрос устройства [01: 00.0] адрес ошибки 186dc5000
DMAR: [причина ошибки 01] Текущий бит в Корневая запись очищена DRHD: обработка статуса ошибки, рег. 3

Адрес в первой строке увеличивается на 0x1000 каждый раз в зависимости от DMA от FPGA.

Вот мой код init ():

#define IMG_BUF_OFFSET     0x180000000UL // Location in RAM (6GB)
#define IMG_BUF_SIZE       0x80000000UL  // Size of the Buffer (2GB)

#define pci_dma_h(addr) ((addr >> 16) >> 16)
#define pci_dma_l(addr) (addr & 0xffffffffUL)

if((pdev = pci_get_device(FPGA_VEN_ID, FPGA_DEV_ID, NULL)))
{
    printk("FPGA Found on the PCIe Bus\n");

    //  Enable the device 
    if(pci_enable_device(pdev))
    {
        printk("Failed to enable PCI device\n");
        return(-1);
    }
    //  Enable bus master
    pci_set_master(pdev);

    pci_read_config_word(pdev, PCI_VENDOR_ID, &id);
    printk("Vendor id: %x\n", id);
    pci_read_config_word(pdev, PCI_DEVICE_ID, &id);
    printk("Device id: %x\n", id);
    pci_read_config_word(pdev, PCI_STATUS, &id);
    printk("Device Status: %x\n", id);
    pci_read_config_dword(pdev, PCI_COMMAND, &temp);
    printk("Command Register : : %x\n", temp);
    printk("Resources Allocated :\n");
    pci_read_config_dword(pdev, PCI_BASE_ADDRESS_0, &temp);
    printk("BAR0 : %x\n", temp);

  // Get the starting address of BAR0
  bar0_ptr = (unsigned int*)pcim_iomap(pdev, 0, FPGA_CONFIG_SIZE);
  if(!bar0_ptr)
  {
     printk("Error mapping Bar0\n");
     return -1;
  }
  printk("Remapped BAR0\n");

  // Set DMA Masking
  if(!pci_set_dma_mask(pdev, DMA_BIT_MASK(64))) 
  {
     pci_set_consistent_dma_mask(pdev, DMA_BIT_MASK(64));
     printk("Device setup for 64bit DMA\n");
  }
  else if(!pci_set_dma_mask(pdev, DMA_BIT_MASK(32)))
  {
     pci_set_consistent_dma_mask(pdev, DMA_BIT_MASK(32));
     printk("Device setup for 32bit DMA\n");
  }
  else
  {
     printk(KERN_WARNING"No suitable DMA available.\n");
     return -1;
  }

  // Get a pointer to reserved lower RAM in kernel address space (virtual address)
  virt_addr = ioremap(IMG_BUF_OFFSET, IMG_BUF_SIZE);
  kernel_image_buffer_ptr = (unsigned char*)virt_addr;
  memset(kernel_image_buffer_ptr, 0, IMG_BUF_SIZE);
  printk("Remapped image buffer: 0x%p\n", (void*)virt_addr);

}

Вот мой код mmap:

unsigned long image_buffer;
unsigned int  low;
unsigned int  high;

if(remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, vma->vm_pgoff,
                   vma->vm_end - vma->vm_start,
                   vma->vm_page_prot))
{
   return(-EAGAIN);
}

image_buffer = (vma->vm_pgoff << PAGE_SHIFT);

if(0 > check_mem_region(IMG_BUF_OFFSET, IMG_BUF_SIZE))
{
   printk("Failed to check region...memory in use\n");
   return -1;
}

request_mem_region(IMG_BUF_OFFSET, IMG_BUF_SIZE, DRV_NAME);

// Get the bus address from the virtual address above
//dma_page   = virt_to_page(addr);
//dma_offset = ((unsigned long)addr & ~PAGE_MASK);
//dma_addr   = pci_map_page(pdev, dma_page, dma_offset, IMG_BUF_SIZE, PCI_DMA_FROMDEVICE);    
//dma_addr = pci_map_single(pdev, image_buffer, IMG_BUF_SIZE, PCI_DMA_FROMDEVICE);   
//dma_addr = IMG_BUF_OFFSET;
//printk("DMA Address: 0x%p\n", (void*)dma_addr);

// Write start or image buffer address to the FPGA
low  = pci_dma_l(image_buffer);
low &= 0xfffffffc;
high = pci_dma_h(image_buffer);
if(high != 0)
   low |= 0x00000001;

*(bar0_ptr + (17024/4)) = 0;

//printk("DMA Address LOW : 0x%x\n", cpu_to_le32(low));
//printk("DMA Address HIGH: 0x%x\n", cpu_to_le32(high));
*(bar0_ptr + (4096/4))  = cpu_to_le32(low); //2147483649; 
*(bar0_ptr + (4100/4))  = cpu_to_le32(high); 
*(bar0_ptr + (17052/4)) = cpu_to_le32(low & 0xfffffffe);//2147483648;

printk("Process Read Command: Addr:0x%x Ret:0x%x\n", 4096, *(bar0_ptr + (4096/4)));
printk("Process Read Command: Addr:0x%x Ret:0x%x\n", 4100, *(bar0_ptr + (4100/4)));
printk("Process Read Command: Addr:0x%x Ret:0x%x\n", 17052, *(bar0_ptr + (17052/4)));
return(0);

Спасибо за любую помощь, которую вы можете оказать.