流式 DMA(Streaming DMA)和一致性 DMA(Consistent DMA)是两种不同的内存映射模式,用于 DMA(直接内存访问)操作。它们的主要区别在于缓存一致性、性能和使用场景。以下是这两者的详细区别:
1. 流式 DMA(Streaming DMA)
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缓存一致性: 流式 DMA 不保证缓存的一致性。在进行 DMA 操作前,需要显式调用
dma_map_single()
函数进行映射,并在操作完成后调用dma_unmap_single()
解除映射。在映射和解除映射过程中,系统会进行必要的缓存清理和失效操作,以确保数据的一致性。 -
性能: 因为流式 DMA 允许 CPU 缓存数据,因此在不进行 DMA 传输时,CPU 访问内存的性能较高。在映射和解除映射时,缓存清理操作会带来一些开销。
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使用场景: 流式 DMA 适用于传输数据频繁变化且每次数据量较大的场景,比如网络数据包的处理、音视频数据流的传输等。适合数据需要频繁写入或读取的情况,但不需要长期保持数据的一致性。
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优点: 高效利用缓存,性能较好。
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缺点: 每次 DMA 操作都需要进行缓存一致性处理,带来额外的开销。
2. 一致性 DMA(Consistent DMA)
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缓存一致性: 一致性 DMA 保证缓存的一致性,DMA 缓冲区的内存与 CPU 缓存之间始终保持一致性。映射时调用
dma_alloc_coherent()
函数,该缓冲区不会受 CPU 缓存的影响,因此 DMA 和 CPU 可以并行操作而不会引起数据不一致。 -
性能: 一致性 DMA 的性能通常比流式 DMA 低,因为它禁止了 CPU 缓存的使用。CPU 访问这类内存时速度较慢,但 DMA 传输时不需要进行缓存一致性处理。
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使用场景: 适用于需要稳定数据一致性且不常改变的场景,比如控制数据、设备状态信息、少量配置数据等。适用于需要保证数据一致性的情况,特别是多核系统中对共享数据的访问。
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优点: 数据一致性有保障,简单易用,不需要手动进行缓存一致性操作。
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缺点: 因为禁止了 CPU 缓存的使用,性能较低。
总结
- 缓存一致性: 流式 DMA 需要手动维护一致性,而一致性 DMA 自动保证一致性。
- 性能: 流式 DMA 性能更好,尤其在缓存命中率较高的场景下;一致性 DMA 由于不使用缓存,性能较差。
- 适用场景: 流式 DMA 适合高频、大量数据传输;一致性 DMA 适合对数据一致性要求较高的小数据量传输。
选择哪种模式取决于具体的应用需求、数据访问模式和一致性要求。
标签:dma,缓存,DMA,流式,一致性,CPU From: https://www.cnblogs.com/linhaostudy/p/18395468