Linux ioread中的延迟

假设您有一个PCIE设备，显示一个单条和一个用pci_alloc_consistent（..）声明的DMA区域。该条的标志指示不可预取、不可缓存的内存区域

读取DMA区域延迟的主要原因是什么？同样，读取条延迟的原因是什么

---

谢谢你回答这个简单的问题：D

这闻起来有点像家庭作业，但我怀疑很多人都不太理解这些概念，所以我要补充一个答案

思考这个问题的最好方法是考虑需要发生什么，以便完成阅读。CPU和设备位于PCIe链路的不同侧面。将PCI Express视为小型网络很有帮助。每个链接都是点对点的（就像你的电脑连接到另一台电脑一样）。也可能有中间交换机（即PCI中的网桥）。在这种情况下，就像你的电脑连接到一个交换机，而交换机又连接到另一台电脑

因此，如果CPU想要读取自己的内存（您分配的“DMA”区域），它的速度相对较快。它有一辆高速巴士，旨在让这一切快速发生。此外，内置了多层缓存，可将频繁（或最近）使用的数据“靠近”CPU

但是，如果CPU希望从设备中的条形图读取数据，则CPU（实际上是与CPU集成的PCIe根复合体）必须编写PCIe读取请求，发送请求，并等待设备解码请求，访问条形图位置并发回请求的数据。滴答作响。您的CPU在等待此操作完成时不执行任何其他操作

这非常类似于从另一台计算机请求一个网页。您制定一个HTTP请求，发送它并等待web服务器访问内容，制定一个返回包并将其发送给您

如果设备希望访问驻留在CPU中的内存，则相反，这几乎是完全相同的事情。（“直接内存访问”只是意味着不需要中断CPU来处理它，但某些东西[这里的根复合体]仍然负责解码请求，完成读取并发送回结果数据。）

此外，如果CPU和设备之间存在中间PCIe交换机，则这些交换机可能会增加额外的缓冲/排队延迟（与网络中的交换机或路由器完全相同）。任何这样的延迟都会加倍，因为它们在两个方向上都会发生

---

当然PCIe速度非常快，所以所有这些都只需纳秒，但这仍然比“本地”读取慢几个数量级。

Gil感谢您的回答。我没有意识到条形图不是实际的内存，它只是根复合体生成设备TLP的地址，因此从CPU读取条形图始终是不可发布的。有没有办法将ioread设置为不可中断的，因为在大多数情况下，读取需要2us，但在某些情况下需要15ms。这可能是任务抢占，因为它也在HZ值为100（单任务隔离cpu）的区域内。我很乐意使用10usec，但不是15ms:D。一次读取该条是不可中断的（至少在我工作过的任何架构上）。您只是从CPU的角度执行加载指令。中断将不会在机器指令的中间被识别。那么问题是：时间将去哪里？我首先要弄清楚延迟是在哪一边。可以在读取之前和之后读取时间戳计数器（或arch上可用的任何东西），以了解实际PCIe事务完成所需的时间——在整个序列中禁用中断。