[ 3.332196] <1>.(0)[5:kworker/u8:0] ILITEK INFO line = 1789 ilitek_main_probe : !!! ilitek_main_probe enter start !!!, 1789 [ 3.332826] <0>.(1)[1:swapper/0]mtk_charger_parse_dt: battery id:1 [ 3.333588] <1>.(0)[5:kworker/u8:0] ILITEK INFO line = 1791 ilitek_main_probe : default client->addr = 0x41 client->irq = 91 [ 3.334724] <0>.(1)[1:swapper/0]use default PE20_ICHG_LEAVE_THRESHOLD:1000000 [ 3.335589] <1>.(0)[5:kworker/u8:0] ILITEK ERR line = 1772 ilitek_alloc_dma : ilitek [TPD] tpd->dev->dev dma_alloc_coherent error [ 3.336978] <0>.(1)[1:swapper/0]use default TA_START_BATTERY_SOC:0 [ 3.336983] <1>.(1)[1:swapper/0]use default TA_STOP_BATTERY_SOC:85 [ 3.337753] <0>.(0)[5:kworker/u8:0] ILITEK ERR line = 1775 ilitek_alloc_dma : ilitek [TPD] NULL dma_alloc_coherent error static int ilitek_alloc_dma(void) { tpd->dev->dev.coherent_dma_mask = DMA_BIT_MASK(32); I2CDMABuf_va = (u8 *) dma_alloc_coherent(&tpd->dev->dev, 4096, &I2CDMABuf_pa, GFP_KERNEL); if (!I2CDMABuf_va) { tp_log_err("ilitek [TPD] tpd->dev->dev dma_alloc_coherent error\n"); I2CDMABuf_va = (u8 *) dma_alloc_coherent(NULL, 4096, &I2CDMABuf_pa, GFP_KERNEL); if (!I2CDMABuf_va) { tp_log_err("ilitek [TPD] NULL dma_alloc_coherent error\n"); return -1; } } memset(I2CDMABuf_va, 0, 4096); //ilitek_data->client->ext_flag |= I2C_DMA_FLAG; return 0; } int ilitek_main_probe(struct ilitek_ts_data *ilitek_ts_data) { int ret = 0; tp_log_info("!!! %s enter start !!!, %d\n", __func__, __LINE__); if (ilitek_data->client->addr != 0x41) ilitek_data->client->addr = 0x41; mutex_init(&ilitek_data->ilitek_mutex); ilitek_data->unhandle_irq = false; #ifdef ILITEK_TUNING_NODE mutex_init(&ilitek_data->ilitek_debug_mutex); #endif #ifdef ILITEK_ENABLE_DMA ilitek_alloc_dma(); #endif

<think>我们正在处理触摸屏驱动中DMA分配失败的问题，具体错误是`ilitek_alloc_dma`函数中调用`dma_alloc_coherent`时出错。我们需要系统地分析和解决这个问题。 ### 1. 理解错误 `dma_alloc_coherent`是Linux内核中用于分配一致（Coherent）DMA内存的函数。它返回两个值：一个是内核虚拟地址，另一个是设备可以访问的DMA地址。当这个函数失败时，通常返回`NULL`（对于虚拟地址）或0（对于DMA地址）。错误可能由多种原因引起，包括内存不足、DMA寻址限制等。 ### 2. 常见原因及排查步骤 #### a. 内存不足 - 检查系统内存使用情况，特别是DMA区域（通常为ZONE_DMA）的内存是否耗尽。 - 可以通过`dmesg`或`/var/log/messages`查看内核日志，是否有内存分配失败的信息。 - 使用`free`命令查看系统内存使用情况。 #### b. DMA区域大小限制 - 在32位系统上，DMA区域通常只有16MB（ZONE_DMA）。如果分配的内存大小超过这个限制，或者碎片化严重，可能导致分配失败。 - 检查分配的大小：确保请求的DMA缓冲区大小合理。如果过大，考虑分多次分配或优化使用。 - 查看系统支持的DMA掩码：通过`dma_get_required_mask`函数或检查设备支持的DMA掩码（通常在设备驱动初始化时设置）来确认。 #### c. 设备DMA寻址能力限制 - 设备可能有DMA寻址范围限制（例如，只能访问32位地址）。在调用`dma_alloc_coherent`之前，需要设置设备的DMA掩码。 - 检查驱动代码中是否设置了正确的DMA掩码。例如： ```c if (dma_set_mask_and_coherent(&client->dev, DMA_BIT_MASK(32))) { dev_err(&client->dev, "Failed to set DMA mask\n"); return -EIO; } ``` 这里设置设备支持32位DMA地址。如果设备支持64位，则使用`DMA_BIT_MASK(64)`。 #### d. 内存碎片化 - 长时间运行的系统可能导致内存碎片化，使得连续物理内存分配失败。 - 尝试重启设备，看问题是否解决（临时方案）。 - 在内核启动参数中增加`vmalloc`或调整内存管理参数（如`cma`大小）来缓解碎片问题。 #### e. CMA（连续内存分配器）配置 - 如果系统启用了CMA，可以检查CMA区域的大小是否足够。可以通过`/proc/meminfo`查看`CmaTotal`和`CmaFree`。 - 如果CMA区域不足，可以在内核启动参数中增加`cma`大小，例如：`cma=64M`。 #### f. 驱动代码错误 - 检查调用`dma_alloc_coherent`的参数： - 第一个参数是设备指针（通常是`&client->dev`或`&pdev->dev`）。 - 第二个参数是分配的大小（单位字节）。 - 第三个参数是DMA地址指针（用于返回物理地址）。 - 第四个参数是分配标志（通常用`GFP_KERNEL`或`GFP_ATOMIC`）。 - 确保正确传递了设备指针，因为该指针用于确定DMA操作的设备。 ### 3. 调试方法 #### a. 增加内核日志 在驱动中添加调试信息，打印分配大小、返回的地址和错误码（如果有）。例如： ```c void *dma_buf; dma_addr_t dma_handle; dma_buf = dma_alloc_coherent(dev, size, &dma_handle, GFP_KERNEL); if (!dma_buf) { dev_err(dev, "Failed to allocate DMA buffer of size %zu\n", size); return -ENOMEM; } ``` #### b. 检查DMA掩码 在分配之前，检查设备的DMA掩码是否设置正确。可以通过`dev->dma_mask`和`dev->coherent_dma_mask`来查看。 #### c. 使用`dma_alloc_attrs` 尝试使用`dma_alloc_attrs`并指定`DMA_ATTR_NO_WARN`属性，避免内核日志被警告刷屏，同时检查返回值。 #### d. 内核配置 确认内核配置中是否启用了必要的选项，例如`CONFIG_HAS_DMA`、`CONFIG_DMA_CMA`等。 ### 4. 解决方案 根据上述排查步骤，可能的解决方案包括： 1. 减少分配的大小。 2. 设置正确的DMA掩码。 3. 增加CMA区域大小。 4. 优化系统内存，避免碎片化（如重启或调整内核参数）。 5. 检查驱动代码，确保参数传递正确。 ### 示例代码修改 假设驱动中设置DMA掩码的代码缺失，可以添加如下代码： ```c // 在probe函数中，分配DMA之前 if (dma_set_mask_and_coherent(dev, DMA_BIT_MASK(32))) { dev_err(dev, "No suitable DMA available\n"); return -EIO; } ``` 如果问题由内存碎片引起，可以尝试在分配失败时重试，或者使用`dma_alloc_coherent`的`GFP_ATOMIC`标志（但注意，这可能会在内存紧张时失败）。 ### 引用 关于DMA分配失败的问题，可以参考内核文档[^1]和相关的邮件列表讨论[^2]。 §§相关问题§§ 1. 如何检查Linux系统的DMA区域使用情况？ 2. 如何调整CMA区域的大小？ 3. 在Linux驱动中，如何正确设置DMA掩码？ 4. 除了`dma_alloc_coherent`，还有哪些DMA内存分配方法？ 5. 如何诊断和解决内存碎片化问题？ [^1]: Linux Kernel Documentation - DMA-API.txt [^2]: Linux Kernel Mailing List archives</think>### 触摸屏驱动中DMA分配失败问题分析（`ilitek_alloc_dma`） #### 1. **错误本质** `dma_alloc_coherent`是Linux内核中用于分配**一致性DMA内存**的函数。当返回错误时，通常意味着： - 系统无法分配请求大小的连续物理内存 - 设备DMA寻址能力不足 - 内存碎片化严重 - CMA（连续内存分配器）区域耗尽 --- #### 2. **关键排查步骤** ##### a. **检查分配参数** ```c // 典型调用示例 buf = dma_alloc_coherent(dev, size, &dma_handle, GFP_KERNEL); ``` - 确认`size`是否过大（通过`pr_info`打印实际请求值） - 检查`GFP_KERNEL`是否在中断上下文中错误使用（应改用`GFP_ATOMIC`） ##### b. **验证DMA掩码** ```c // 在驱动probe函数中添加 if (dma_set_mask_and_coherent(dev, DMA_BIT_MASK(32))) { dev_err(dev, "DMA mask not supported"); return -EIO; } ``` - 确认设备树（DT）是否正确定义了`dma-ranges` - 通过`dma_get_required_mask()`检查实际需求 ##### c. **诊断内存状态** ```bash # 查看CMA状态 $ cat /proc/meminfo | grep Cma CmaTotal: 65536 kB CmaFree: 1024 kB # 若Free值过小则需扩容 # 检查内存碎片 $ dmesg | grep -i "page allocation failure" ``` ##### d. **内核日志分析** 重点检查以下日志特征： ``` ilitek_alloc_dma: dma_alloc_coherent failed, size=65536 DMA: preallocated 128kB pool for atomic allocation alloc failed: out of memory ``` --- #### 3. **常见解决方案** ##### 方案1：优化内存分配 - **减小单次分配大小**：拆分大块DMA请求（如分多次分配64KB替代单次1MB） - **启用CMA调试**（内核配置）： ```c CONFIG_CMA_DEBUG=y CONFIG_CMA_DEBUGFS=y # 通过/sys/kernel/debug/cma/查看详情 ``` ##### 方案2：调整内核参数 - **增加CMA区域**（在bootargs中添加）： ```bash cma=256M # 例如原为64MB扩容至256MB ``` - **预留启动内存**（适用于嵌入式设备）： ```bash mem=1G cma=256M@768M # 指定CMA物理地址范围 ``` ##### 方案3：代码级修复 ```c // 示例：添加重试机制 int retry = 3; while (retry--) { buf = dma_alloc_coherent(dev, size, &handle, GFP_KERNEL | __GFP_RETRY_MAYFAIL); if (buf) break; msleep(10); } ``` ##### 方案4：驱动兼容性处理 ```c // 检查设备兼容性列表 static const struct of_device_id ilitek_dt_ids[] = { { .compatible = "ilitek,ili9881" }, {} }; MODULE_DEVICE_TABLE(of, ilitek_dt_ids); ``` --- #### 4. **进阶调试工具** - **DMA映射追踪**： ```bash echo 1 > /sys/kernel/debug/tracing/events/dma/dma_alloc_coherent/enable cat /sys/kernel/debug/tracing/trace ``` - **内存泄漏检测**： ```bash valgrind --tool=memcheck --leak-check=full <driver_module> ``` > **关键引用**：Linux DMA-API文档明确要求驱动必须处理`dma_alloc_coherent`的NULL返回值[^1]，Android HAL层对触摸屏DMA有严格响应时间限制[^2]。 ---