网卡驱动程序中DMA同步吗？

Question

我的理解是，当NIC适配器接收到新的数据包时，上半部分处理程序使用DMA将数据从RX缓冲区复制到主内存。我认为这个处理程序不应该在传输完成之前退出或释放INT引脚，否则新的数据包会破坏旧的数据包。

然而，DMA通常被认为是异步的，它本身要求中断机制通知CPU数据传输已经完成。因此，我的问题是，DMA在这里实际上是同步的，还是中断实际上可以在另一个中断处理程序中发生？

Answer 1

通常，这种同步是通过环描述符在NIC(设备驱动程序)和主机CPU之间进行的。您将获得数据包路径详细信息这里。我已经解释了下面的环描述符。

编辑：

让我跟英特尔以太网控制器解释一下。如果您查看第3.2.3节，其中给出了RX描述符格式，它有status字段，解决了包所有权问题。对于谁拥有包(NIC驱动程序或CPU)，有两点可以避免争用和数据包损坏。

DMA (从I/O设备到主机内存)： RX/TX环由“硬件描述符”和“缓冲区”(从主机内存中分割)组成。当我们说DMA，控制器传输数据，这发生在硬件FIFO到这个主机内存。

1. 让我们假设我的环缓冲区(512个字节)不足以容纳完整的传入数据包(1500或Jumbo数据包)，在这种情况下，该数据包可能跨越多个环形缓冲区，并且在EOP(结束数据包)状态字段中，指示现在已经接收到完整的数据包(考虑到所有的健全检查/校验和已经完成)。
2. 第二个问题是现在谁拥有包(驱动程序还是CPU以供进一步使用)？现在，在设置状态标志DD (描述符完成)之前，它属于驱动程序。一旦设置好CPU，CPU就可以抓取它，进行拾取和戳戳。

这是特定于RX路径的。TX路径略有不同。

考虑到这一点，系统中总是会出现多个中断(IO、键盘、鼠标等)，但是两个中断之间的时间太长了，因此CPU可以在两者之间做很多其他好的事情。为了进一步卸载CPU，DMA有助于传输数据。因此，如果引发一个中断并调用子例程，那么所有后续中断都可以被屏蔽，因为您已经在该子例程中了，但是相信我，这些子例程非常小，它们在下一个数据包到达之前几乎不会在任何时候消耗。这意味着您的数据包到达速度必须高于您的处理速度。

另一个原因:对于路由器/交换机，99%的时间任务是路由和交换，因此子例程和中断优先级完全不同，而且它们总是被大量的数据包轰炸，因此在这种情况下，子例程将永远不会出现，直到另一个包处于阻塞状态。至少我曾经研究过这样的网络设备。