Operating system DMA对小数据包有效吗？

DMA芯片对5字节这样的小数据包有效吗

我正在使用STM32进行一个嵌入式项目，我使用DMA接收3字节的数据包，但当使用DMA传输5字节的数据包时，我不会立即在接收端获得数据包，但使用正常传输时，我更快地获得数据包

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那么，我们可以说DMA对小数据包无效吗？

使用DMA进行接收的问题是，DMA传输中断发生，如果DMA缓冲区已满和/或半满，如果收到的数据包没有填满缓冲区，达到一半或全部传输阈值，您将不会得到指示数据可用性的中断

假设你的接收器有6字节的DMA缓冲区，在半传输和全传输时产生一个中断，你发送一个3字节的数据包，你将在每个数据包的末尾得到一个中断。如果您发送一个5字节的数据包，您将得到前三个字节的中断，然后接下来的两个字节将无限期地位于缓冲区中，直到另一个字节（来自下一个数据包）到达

因此，这实际上不是“小数据包”的问题，而是数据包与DMA缓冲区的对齐问题。事实上，这甚至不是“数据包”的问题——如果数据是一个流，那么如果数据流恰好不是DMA缓冲区大小的倍数，那么当数据流停止时，就会出现同样的问题

此外，即使数据包是DMA缓冲区大小的精确倍数，如果您在链路上丢失数据，您将不再与缓冲区对齐，并将遇到相同的问题

在这种情况下，解决方案是在每次接收DMA半/全传输时设置一个计时器作为超时。超时时间通常会设置为略大于传输一半缓冲区所需的时间（假设您使用半/全传输来允许双缓冲或“乒乓”缓冲），因此如果未实现缓冲区半/全传输，计时器过期，在计时器处理程序上检索已传输的数据。当DMA半/全传输中断确实发生时，您需要说明已经在定时器中断中检索到的数据，并且只检索新数据

因此，您将实现一个驱动程序，其中数据在DMA半传输、完全传输或计时器中断中的任何一个上从缓冲区检索，并且在计时器处理程序中，您将保留一个计数或索引到最后检索到的缓冲区位置，以便在半传输或完全传输中只检索新数据

如果您的缓冲区很长，数据包很小，并且数据不是流式传输，那么在DMA中断之间可能会有几个计时器中断。在这种情况下，您可能会使超时小于DMA缓冲区填充时间。最佳解决方案可能取决于所传输数据的性质以及您可以承受的延迟

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如果您可以维持每个字符一个中断的中断率，那么避免接收数据时使用DMA总是比较简单，但它永远不会“无效”，只是要正确处理会更加复杂。这里的问题不在于小型DMA传输无效，而在于您的实现是次优的。

使用DMA进行接收的问题在于，DMA传输中断发生，然后DMA缓冲区（如果已满和/或半满），如果收到的数据包没有填满缓冲区，达到一半或全部传输阈值，您将不会得到指示数据可用性的中断

假设你的接收器有6字节的DMA缓冲区，在半传输和全传输时产生一个中断，你发送一个3字节的数据包，你将在每个数据包的末尾得到一个中断。如果您发送一个5字节的数据包，您将得到前三个字节的中断，然后接下来的两个字节将无限期地位于缓冲区中，直到另一个字节（来自下一个数据包）到达

因此，这实际上不是“小数据包”的问题，而是数据包与DMA缓冲区的对齐问题。事实上，这甚至不是“数据包”的问题——如果数据是一个流，那么如果数据流恰好不是DMA缓冲区大小的倍数，那么当数据流停止时，就会出现同样的问题

此外，即使数据包是DMA缓冲区大小的精确倍数，如果您在链路上丢失数据，您将不再与缓冲区对齐，并将遇到相同的问题

在这种情况下，解决方案是在每次接收DMA半/全传输时设置一个计时器作为超时。超时时间通常会设置为略大于传输一半缓冲区所需的时间（假设您使用半/全传输来允许双缓冲或“乒乓”缓冲），因此如果未实现缓冲区半/全传输，计时器过期，在计时器处理程序上检索已传输的数据。当DMA半/全传输中断确实发生时，您需要说明已经在定时器中断中检索到的数据，并且只检索新数据

因此，您将实现一个驱动程序，其中数据在DMA半传输、完全传输或计时器中断中的任何一个上从缓冲区检索，并且在计时器处理程序中，您将保留一个计数或索引到最后检索到的缓冲区位置，以便在半传输或完全传输中只检索新数据

如果您的缓冲区很长，数据包很小，并且数据不是流式传输，那么在DMA中断之间可能会有几个计时器中断。在这种情况下，您可能会使超时小于DMA缓冲区填充时间。最佳解决方案可能取决于所传输数据的性质以及您可以承受的延迟

如果您可以维持每个字符一个中断的中断率，那么避免接收数据时使用DMA总是比较简单，但它永远不会“无效”，只是要正确处理会更加复杂。这里的问题不在于小型DMA传输是无效的，而在于它是无效的