Я разрабатываю для устройства ARM под управлением Linux 2.6.37. Я пытаюсь переключить вывод IO как можно быстрее. Я сделал небольшой модуль ядра и приложение для пользовательского пространства. Я пробовал две вещи:
- Манипулируйте управляющие регистры GPIO непосредственно из пространства ядра с помощью
ioremap
. -
mmap()
Контроллер GPIO регистрирует без кэширования и использует их из пользовательского пространства.
Оба метода работают, но второй примерно в 3 раза медленнее первого (наблюдается на осциллографе). Я думаю, что я отключил все механизмы кэширования.
Конечно, я хотел бы получить лучшее из двух миров: гибкость и простоту разработки из пользовательского пространства со скоростью пространства ядра.
Кто-нибудь знает, почему mmap()
может быть медленнее, чем ioremap()
?
Здесь мой код:
Код модуля ядра
static int ti81xx_usmap_mmap(struct file* pFile, struct vm_area_struct* pVma)
{
pVma->vm_flags |= VM_RESERVED;
pVma->vm_page_prot = pgprot_noncached(pVma->vm_page_prot);
if (io_remap_pfn_range(pVma, pVma->vm_start, pVma->vm_pgoff,
pVma->vm_end - pVma->vm_start, pVma->vm_page_prot))
return -EAGAIN;
pVma->vm_ops = &ti81xx_usmap_vm_ops;
return 0;
}
static void ti81xx_usmap_test_gpio(void)
{
u32* pGpIoRegisters = ioremap_nocache(TI81XX_GPIO0_BASE, 0x400);
const u32 pin = 1 << 24;
int i;
/* I should use IO read/write functions instead of pointer deferencing,
* but portability isn't the issue here */
pGpIoRegisters[OMAP4_GPIO_OE >> 2] &= ~pin; /* Set pin as output*/
for (i = 0; i < 200000000; ++i)
{
pGpIoRegisters[OMAP4_GPIO_SETDATAOUT >> 2] = pin;
pGpIoRegisters[OMAP4_GPIO_CLEARDATAOUT >> 2] = pin;
}
pGpIoRegisters[OMAP4_GPIO_OE >> 2] |= pin; /* Set pin as input*/
iounmap(pGpIoRegisters);
}
Код приложения для пользовательского пространства
int main(int argc, char** argv)
{
int file, i;
ulong* pGpIoRegisters = NULL;
ulong pin = 1 << 24;
file = open("/dev/ti81xx-usmap", O_RDWR | O_SYNC);
if (file < 0)
{
printf("open failed (%d)\n", errno);
return 1;
}
printf("Toggle from kernel space...");
fflush(stdout);
ioctl(file, TI81XX_USMAP_IOCTL_TEST_GPIO);
printf(" done\n");
pGpIoRegisters = mmap(NULL, 0x400, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, file, TI81XX_GPIO0_BASE);
printf("Toggle from user space...");
fflush(stdout);
pGpIoRegisters[OMAP4_GPIO_OE >> 2] &= ~pin;
for (i = 0; i < 30000000; ++i)
{
pGpIoRegisters[OMAP4_GPIO_SETDATAOUT >> 2] = pin;
pGpIoRegisters[OMAP4_GPIO_CLEARDATAOUT >> 2] = pin;
}
pGpIoRegisters[OMAP4_GPIO_OE >> 2] |= pin;
printf(" done\n");
fflush(stdout);
munmap(pGpIoRegisters, 0x400);
close(file);
return 0;
}