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videobuf2与V4L2框架DMA缓冲区分配调优

共计 30 章节
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01
V4L2框架概述
V4L2架构 · 核心数据结构 · 设备节点
V4L2框架概述
02
VideoBuf2核心概念
vb2核心数据结构 · vb2_queue · vb2_buffer
VideoBuf2核心概念
03
DMA缓冲区基础
DMA概念 · 物理连续内存 · IOMMU/SMMU
DMA缓冲区基础
04
vb2内存分配器接口
vb2_mem_ops结构 · alloc/put/get_user… · 内存类型枚举
vb2内存分配器接口
05
连续DMA分配器(vb2-dma-contig)
实现原理 · dma_alloc_attrs · 内存碎片问题
DMAvb2-dma-cont…
06
分散/聚集DMA分配器(vb2-dma-sg)
SG表原理 · dma_map_sg · 非连续物理内存
DMAvb2-dma-sg
07
vmalloc分配器(vb2-vmalloc)
虚拟连续内存 · 物理非连续 · 适用场景
vmallocvb2-vmalloc
08
用户指针模式(vb2-userptr)
get_user_pages · 页面锁定 · 缺页中断风险
vb2-userptr用户指针模式
09
DMA-BUF导入/导出
dmabuf机制 · 文件描述符传递 · 跨设备共享
DMA-BUF导入
10
缓冲区队列管理
vb2_queue_init · 队列状态机 · 缓冲入队/出队
缓冲区队列管理vb2
11
缓冲区分配时机
请求队列分配 · 预分配策略 · 按需分配
缓冲区分配时机请求队列分配
12
内存对齐与大小优化
缓存行对齐 · 页对齐 · 硬件对齐要求
内存对齐大小优化
13
连续内存分配调优
CMA区域配置 · 预留内存 · 内存碎片整理
连续内存分配调优CMA
14
IOMMU/SMMU集成
IOMMU映射 · 地址转换 · 虚拟地址连续
IOMMU/SMMU集成
15
缓存一致性管理
DMA一致性属性 · dma_sync_single_fo… · coherent vs stream…
缓存一致性管理DMA
16
多平面格式支持
NV12/YUV420 planar · 多平面DMA · plane偏移
多平面格式支持NV12/YUV420
17
高分辨率/高帧率场景
4K/8K缓冲区 · 大块连续内存 · 带宽计算
高分辨率高帧率场景
18
嵌入式系统内存约束
低内存设备 · ion/heap · ion与vb2集成
嵌入式系统内存约…低内存设备
19
多队列与多实例
多个vb2_queue · 设备复用 · 内存隔离
多队列多实例
20
调试与性能分析
tracepoints · ftrace · dma-debug
调试性能分析
21
内存池化技术
kmem_cache · dmabuf池 · 预分配池
内存池化技术kmem
22
零拷贝技术
dmabuf直接传递 · 硬件scatter-gather · 避免CPU拷贝
零拷贝技术dmabuf
23
用户空间与内核空间交互
mmap映射 · DMA-BUF mmap · 缓存刷新
用户空间内核空间交互
24
中断上下文与原子分配
GFP_ATOMIC · 原子池 · 紧急缓冲区
断上下文原子分配
25
内存带宽与延迟调优
DMA引擎选择 · burst size · 内存控制器配置
内存带宽延迟调优
26
硬件特定约束
硬件对齐要求 · 地址限制 · 大小限制
硬件特定约束硬件对齐要求
27
vb2回调函数优化
queue_setup · buf_prepare · buf_finish
vb2回调函数优化
28
多核/多处理器扩展
per-CPU缓冲区 · NUMA感知分配 · 锁竞争优化
多核多处理器扩展
29
实际案例
摄像头ISP管线 · 视频编码器 · 显示控制器
实际案例ISP
30
性能基准测试与调优方法论
benchmark工具 · 指标定义 · 瓶颈定位
性能基准测试调优方法论