PCIE网卡驱动DMA初始化配置

1. DMA 启用的时机

e1000e 驱动在 设备初始化阶段 启用 DMA，具体步骤如下：

(1) PCIe 设备初始化

• 调用路径：
  e1000_probe() → e1000_sw_init() → e1000_init_hw() → e1000_configure()

• 关键操作：

  1. 启用 PCIe 设备的 DMA 主控模式（通过设置 PCI Command Register 的 PCI_COMMAND_MASTER 位）。

  2. 分配 DMA 缓冲区（如描述符环和数据缓冲区）。

(2) DMA 引擎启动

• 调用路径：
  e1000_open() → e1000_configure_tx() / e1000_configure_rx()

• 关键操作：

  1. 配置发送（TX）和接收（RX）描述符环的 DMA 地址（通过 MMIO 寄存器写入）。

  2. 启动 DMA 引擎（通过设置控制寄存器 TCTL 和 RCTL）。

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2. 配置 MMIO 寄存器

 e1000e 通过 MMIO 寄存器控制 DMA 行为，关键寄存器包括：

寄存器名	地址偏移	作用
TCTL	0x0400	发送控制寄存器，启用 TX DMA（设置 TCTL.EN 位）。
RCTL	0x0100	接收控制寄存器，启用 RX DMA（设置 RCTL.EN 位）。
TDBAL/TDBAH	0x3800	TX 描述符环基地址（低32位/高32位），指向 DMA 缓冲区。
RDBAL/RDBAH	0x2800	RX 描述符环基地址（低32位/高32位），指向 DMA 缓冲区。
TDH/TDT	0x3810	TX 描述符头/尾指针，用于 DMA 环形队列管理。
RDH/RDT	0x2810	RX 描述符头/尾指针，用于 DMA 环形队列管理。

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3. 代码示例：DMA 启用流程

(1) 启用 PCIe DMA 主控模式

// drivers/net/ethernet/intel/e1000e/netdev.c
static int e1000_probe(struct pci_dev *pdev, const struct pci_device_id *ent) {pci_enable_device_mem(pdev); // 启用设备内存和 DMApci_set_master(pdev);       // 设置 PCI_COMMAND_MASTER 位
}

(2) 配置 TX/RX 描述符环的 DMA 地址

// drivers/net/ethernet/intel/e1000e/netdev.c
static void e1000_configure_tx(struct e1000_adapter *adapter) {struct e1000_hw *hw = &adapter->hw;// 写入 TX 描述符环的 DMA 地址ew32(TDBAL, (u32)(adapter->tx_ring->dma));ew32(TDBAH, (u32)((u64)adapter->tx_ring->dma >> 32));// 启用 TX DMAew32(TCTL, adapter->tx_ring->tctl | E1000_TCTL_EN);
}

(3) 启动 RX DMA

static void e1000_configure_rx(struct e1000_adapter *adapter) {struct e1000_hw *hw = &adapter->hw;// 写入 RX 描述符环的 DMA 地址ew32(RDBAL, (u32)(adapter->rx_ring->dma));ew32(RDBAH, (u32)((u64)adapter->rx_ring->dma >> 32));// 启用 RX DMAew32(RCTL, adapter->rx_ring->rctl | E1000_RCTL_EN);
}

（注：ew32() 是 e1000e 驱动中用于写 MMIO 寄存器的宏）

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4. DMA 数据传输流程

1. 发送数据：

   • 驱动将数据包存入内存缓冲区，更新 TX 描述符环。

   • 网卡通过 DMA 从内存读取数据并发送。

2. 接收数据：

   • 网卡通过 DMA 将数据写入内存缓冲区，触发中断通知驱动。

   • 驱动从 RX 描述符环读取数据。

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5. 关键点总结

步骤	操作
PCIe DMA 启用	调用 pci_set_master() 设置 PCI_COMMAND_MASTER。
MMIO 配置	通过 TCTL/RCTL 寄存器启用 DMA，通过 TDBAL/RDBAL 设置缓冲区。
缓冲区分配	使用 dma_alloc_coherent() 分配 DMA 内存。
数据传输	描述符环管理 DMA 的起始/结束位置。

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6. 调试技巧

• 查看寄存器状态：
  通过 ethtool -d ethX 可以 dump e1000e 的寄存器值，确认 TCTL.EN 和 RCTL.EN 是否已置位。

• DMA 地址验证：
  在驱动代码中打印 adapter->tx_ring->dma 和 adapter->rx_ring->dma，确保地址有效。