3、DMA引擎初始化：DMA设备树节点解析、DMA通道申请、DMA传输方向配置

在全志T113平台上，UART的DMA模式驱动开发中，DMA引擎的初始化是连接UART外设与DMA控制器（DMAC）的关键桥梁。本节将深入解析DMA设备树节点的解析过程、DMA通道的申请机制以及传输方向的配置方法，帮助开发者建立从硬件描述到软件驱动的完整链路。

3.1 DMA设备树节点解析

全志T113的DMA控制器在设备树中通常以dma-controller节点描述，而UART节点则通过dmas和dma-names属性引用DMA通道。内核在启动时通过of_dma_controller_register或of_dma_simple_xlate机制解析这些节点。

// 全志T113 DMA控制器设备树节点示例
dma: dma-controller@01c02000 {
    compatible = "allwinner,sun8i-t113-dma";
    reg = <0x01c02000 0x1000>;
    interrupts = <GIC_SPI 50 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
    clocks = <&ccu CLK_BUS_DMA>;
    resets = <&ccu RST_BUS_DMA>;
    #dma-cells = <3>;  // 参数：通道号、请求号、优先级
    dma-channels = <8>; // 支持8个DMA通道
};

// UART3节点引用DMA通道示例
uart3: serial@01c28c00 {
    compatible = "allwinner,sun8i-t113-uart";
    reg = <0x01c28c00 0x400>;
    interrupts = <GIC_SPI 46 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
    clocks = <&ccu CLK_BUS_UART3>;
    dmas = <&dma 6 6 0>, <&dma 6 7 0>; // RX通道6, TX通道7
    dma-names = "rx", "tx";
    status = "okay";
};

3.2 DMA通道申请

在UART驱动初始化阶段，通过dma_request_slave_channel或dma_request_chan接口申请DMA通道。全志T113的DMA驱动基于dmaengine框架，申请成功后返回struct dma_chan指针，用于后续传输控制。

// UART驱动中DMA通道申请示例代码
#include <linux/dmaengine.h>

struct uart_dma_data {
    struct dma_chan *rxchan;
    struct dma_chan *txchan;
    struct dma_slave_config rx_config;
    struct dma_slave_config tx_config;
};

static int uart_dma_init(struct platform_device *pdev, struct uart_dma_data *dma)
{
    int ret;

    // 申请RX DMA通道
    dma->rxchan = dma_request_slave_channel(&pdev->dev, "rx");
    if (!dma->rxchan) {
        dev_err(&pdev->dev, "Failed to request RX DMA channel\n");
        return -ENODEV;
    }

    // 申请TX DMA通道
    dma->txchan = dma_request_slave_channel(&pdev->dev, "tx");
    if (!dma->txchan) {
        dev_err(&pdev->dev, "Failed to request TX DMA channel\n");
        dma_release_channel(dma->rxchan);
        return -ENODEV;
    }

    dev_info(&pdev->dev, "DMA channels allocated: RX=%s, TX=%s\n",
             dma_chan_name(dma->rxchan), dma_chan_name(dma->txchan));
    return 0;
}

3.3 DMA传输方向配置

DMA传输方向通过dma_slave_config结构体配置，核心参数包括源/目标地址、数据宽度、突发长度等。全志T113的DMA控制器支持DMA_MEM_TO_DEV（内存到设备，TX方向）和DMA_DEV_TO_MEM（设备到内存，RX方向）两种传输方向。

// DMA传输方向配置示例代码
static int uart_dma_configure(struct uart_dma_data *dma, phys_addr_t uart_base)
{
    int ret;

    // 配置TX方向：内存 -> UART发送FIFO
    dma->tx_config.direction = DMA_MEM_TO_DEV;
    dma->tx_config.dst_addr = uart_base + 0x00; // UART_THR寄存器偏移
    dma->tx_config.dst_addr_width = DMA_SLAVE_BUSWIDTH_1_BYTE;
    dma->tx_config.dst_maxburst = 4;            // 每次突发传输4字节
    dma->tx_config.src_maxburst = 4;

    ret = dmaengine_slave_config(dma->txchan, &dma->tx_config);
    if (ret) {
        pr_err("TX DMA slave config failed: %d\n", ret);
        return ret;
    }

    // 配置RX方向：UART接收FIFO -> 内存
    dma->rx_config.direction = DMA_DEV_TO_MEM;
    dma->rx_config.src_addr = uart_base + 0x00; // UART_RBR寄存器偏移
    dma->rx_config.src_addr_width = DMA_SLAVE_BUSWIDTH_1_BYTE;
    dma->rx_config.src_maxburst = 4;
    dma->rx_config.dst_maxburst = 4;

    ret = dmaengine_slave_config(dma->rxchan, &dma->rx_config);
    if (ret) {
        pr_err("RX DMA slave config failed: %d\n", ret);
        return ret;
    }

    return 0;
}

3.4 初始化流程整合

将上述三个步骤整合到UART驱动的probe函数中，形成完整的DMA引擎初始化流程。以下为推荐的初始化顺序和关键检查点：

1. 解析设备树：通过of_property_read_u32获取DMA相关属性，验证dmas和dma-names是否存在。
2. 申请DMA通道：分别调用dma_request_slave_channel申请RX和TX通道，检查返回值。
3. 配置传输方向：填充dma_slave_config结构体，调用dmaengine_slave_config生效。
4. 分配DMA缓冲区：使用dma_alloc_coherent或dma_map_single分配一致/流式DMA缓冲区。
5. 注册DMA回调：通过dmaengine_prep_slave_sg或dmaengine_prep_dma_cyclic准备传输描述符，并设置完成回调函数。