1. DMA MAP API在驱动中的使用

        DMA MAP建立起物理地址PA和IO设备的虚拟地址IOVA之间的映射，当IO设备通过SMMU访IOVA实际会访问到对应的物理地址PA。完成访问后DMA UNMAP取消映射。

        在IO设备驱动中DMA MAP/UNMAP使用如下图所示：

        数据如何在CPU和IO device之间的传递和处理？

（1）CPU通过MMU建立起数据的物理地址PA到数据的虚拟地址之间的映射，CPU通过访问VA从而访问到数据（比如CPU填充数据到内存中)；

（2）IO设备驱动得到数据的PA，并通过DMA MAP将数据的物理地址PA和IOVA建立映射，然后IO设备驱动将IOVA传递给SMMU设备；

（3）SMMU将IOVA转换为PA，从而对PA处的数据的处理；

（4）完成数据处理后，通过DMA UNMAP取消IOVA到PA的映射；

2 DMA MAP/UNMAP API分类

2.1 一致性DMA

        之前介绍过COHERENT特性，对于一致性DMA，可以保证CPU和IO设备看到的物理地址是一致，因为CPU侧存在CACHE，一致性DMA可通过关CACHE或硬件来保证CPU和IO设备看到的物理地址是一致。函数dma_alloc_coherent()为一致性DMA。一致性DMA通常为静态的，建立起一致性映射后，一般在系统结束时取消映射。

2.2 流式DMA

        流式DMA为动态的，每次都会建立映射，然后取消映射。由于CPU侧存在CACHE，需要软件或硬件来维护一致性。流式DMA包括dma_map_sg/dma_map_single()等。

        目前很多现在SOC如kunpeng920都是硬件来保证coherent一致性。

2.3 DMA MAP API简介

        先简单介绍下面几个函数的作用，后述对每个函数的实现对较为详细的分析。

DMA MAP API	描述
dma_alloc_coherent(dev, size, dma_handle, gfp)	分配size大小的一致性映射，返回IOVA和VA
dma_map_sg(d, s, n, r)	将scatther gather建立映射
dma_map_page(d, p, o, s, r)	将一个物理页建立映射
dma_map_single()	将一块连续物理区域建立映射

        这些函数都会将物理区域与连续的IOVA建立起映射，差别在于物理区域的组织方式不一样，对于*_sg来説，是多个连续的物理区域，*_page是一个物理页，*_single是一块连续的物理区域，这三个函数的物理区域都是提前分配好的。但函数dma_alloc_coherent()则是在分配物理区域的同时，建立物理区域与IOVA的映射，同时返回VA。