(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210991658.8 (22)申请日 2022.08.18 (71)申请人 天津津航计算 技术研究所 地址 300000 天津市东 丽区空港经济区保 税路357号 (72)发明人 牛德森　范润泊　王克文　姚伟　 马强　 (74)专利代理 机构 天津市鼎拓知识产权代理有 限公司 12 233 专利代理师 朱丽丽 (51)Int.Cl. G06F 9/50(2006.01) G06F 12/02(2006.01) G06F 13/28(2006.01) (54)发明名称 Linux用户态下DMA连续物理内存的申请方 法、 装置及存 储介质 (57)摘要 本申请提供一种Linux用户态下DMA连续物 理内存的申请方法， 所述方法包括如下步骤： S1、 创建字符设备文件节点； 所述字符设备文件节点 用于作为系统资源访问的媒介； S2、 基于所述字 符设备文件节点， 向系统申请一段连续内存空 间， 并将该段连续内存空间转换为连续物理内存 地址； S3、 定义访 问步骤S2中连续物理内存地址 的接口。 本申请在系统为Linux的应用场景下， 使 用者在用户态下编程， 针对系统平台特点， 根据 内存申请要求， 结合内核底层操作库和内存映射 技术， 设计实现了一种Linux用户态下的DMA连续 物理内存申请方法； 本发明解决了Linux用户态 下编程时无法直接申请DMA连续物理内存的问 题。 权利要求书1页 说明书7页 附图2页 CN 115357385 A 2022.11.18 CN 115357385 A 1.一种Linux用户态下DMA连续物理内存的申请方法， 其特征在于， 所述方法包括如下 步骤： S1、 创建字符设备文件节点； 所述字符设备文件节点用于作为系统资源访问的媒介； S2、 基于所述字符设备文件节点， 向系统申请一段连续内存空间， 并将该段连续内存空 间转换为连续物理内存地址； S3、 定义访问步骤S2中连续物理内存地址的接口。 2.根据权利 要求1所述的Linux用户态下DMA连续物理内存的申请方法， 其特征在于， 步 骤S1中， 创建字符设备文件节点具体包括： S11、 动态分配主设备号； S12、 初始化主设备， 获得主设备号； S13、 将主设备号注 册为字符设备； S14、 创建字符设备关联类； S15、 动态创建字符设备文件节点。 3.根据权利 要求1所述的Linux用户态下DMA连续物理内存的申请方法， 其特征在于， 步 骤S2中， 基于所述字 符设备文件节点， 向系统申请一段连续内存空间， 并将该段连续内存空 间转换为连续物理内存地址， 具体包括： S21、 申请连续物理内存接口； S22、 向系统申请一段 连续内存空间； S23、 将步骤S2 2中的一段 连续内存空间转换为连续物理内存地址； S24、 释放所述连续物理内存接口。 4.根据权利 要求1所述的Linux用户态下DMA连续物理内存的申请方法， 其特征在于， 步 骤S3中， 基于内存映射机制定义访问步骤S2中连续物理内存地址的接口。 5.根据权利 要求3所述的Linux用户态下DMA连续物理内存的申请方法， 其特征在于， 在 ioctl接口中实现申请和释放所述连续物理内存接口。 6.一种Linux用户态下DMA连续物理内存的申请装置， 其特 征在于， 所述申请装置包括： 存储器、 处理器及存 储在所述存 储器上并可在所述处 理器上运行的计算机程序； 所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的Linux用户 态下DMA连续物理内存的申请方法的步骤。 7.一种计算机可读存储介质， 其特征在于， 所述计算机可读存储介质上存储有Linux用 户态下DMA连续物理内存的申请程序， 所述Linux用户态下DMA连续物理内存的申请程序被 处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的Linux用户态下DMA连续物理内存的申 请方法的步骤。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115357385 A 2Linux用户态下DMA连续物理内存的申请方 法、 装置及存储 介质 技术领域 [0001]本申请涉及DMA连续物理内存申请技术领域， 尤其涉及一种Linux用户态下DMA连 续物理内存的申请方法、 装置及存 储介质。 背景技术 [0002]Linux操作系统是一种免费使用和自由传播的类UNIX操作系统， 是一个基于POS IX 的多用户、 多任务、 支持多线程和多CPU的操作系统， 用户生态丰富。 中 国出现的多个国产化 操作系统， 如中标麒麟(NeoKylin)操作系统、 银河麒麟(Kylin)操作系统、 优麒麟 (UbuntuKylin)操作系统均属于类Linux操作系统。 本文应用的系统平台采用Linux操作系 统， 可实施在中标麒 麟、 银河麒 麟和优麒 麟国产化操作系统上。 [0003]编程人员 在Linux操作系统上进行程序开发， 常使用Qt、 PyCharm等编程工具进行 C/C++/Python语音程序开发， 属于用户态编程。 这种编程方式借助编程工具的代码校验功 能、 调试功能， 能十 分方便地进 行程序的代码编写、 编译、 调试、 运行， 对程序员十分友好。 但 是由于Linux对用户态编程的 限制， 使得用户态下程序人员无法直接操作系统资源， 一个典 型问题场景是： 访问PCIE外设时， 常需要进行DMA相关操作， 如DMA连续物理内存申请， 这些 系统资源的操作 均无法进行， 限制了用户态编程的程序开发。 [0004]为了解决Linux用户态下编程时无法直接申请DMA 连续物理内存的问题， 本文基于 内核底层操作库和内存映射技术， 提出了一种Linux用户态下DMA连续物理内存的申请方 法、 装置及存 储介质。 发明内容 [0005]本申请的目的是针对以上问题， 提供一种Linux用户态 下DMA连续物理内存的申请 方法、 装置及存 储介质。 具体技 术方案如下： [0006]第一方面， 本申请提供一种Linux用户态下DMA连续物理内存的申请方法， 所述方 法包括如下步骤： [0007]S1、 创建字符设备文件节点； 所述字符设备文件节点用于作为系统资源访问的媒 介； [0008]S2、 基于所述字符设备文件节点， 向系统申请一段连续内存空间， 并将该段连续内 存空间转换为连续物理内存地址； [0009]S3、 定义访问步骤S2中连续物理内存地址的接口。 [0010]根据本申请某些实施例提供的技术方案， 步骤S1中， 创建字符设备文件节点具体 包括： [0011]S11、 动态分配主设备号； [0012]S12、 初始化主设备， 获得主设备号； [0013]S13、 将主设备号注 册为字符设备；说　明　书 1/7 页 3 CN 115357385 A 3