MMC 异步请求¶

原理¶

缓存维护开销有多大？

这取决于。快速 eMMC 和具有推测性缓存预取的多级缓存使缓存开销相对显着。如果下一个请求的 DMA 准备工作与当前传输并行完成，则 DMA 准备开销不会影响 MMC 性能。

非阻塞（异步）MMC 请求的目的是最小化 MMC 请求结束和另一个 MMC 请求开始之间的时间。

使用 mmc_wait_for_req() 时，MMC 控制器在 dma_map_sg 和 dma_unmap_sg 处理时处于空闲状态。使用非阻塞 MMC 请求可以并行于活动的 MMC 请求准备下一个作业的缓存。

MMC 块驱动程序¶

MMC 块驱动程序中的 mmc_blk_issue_rw_rq() 被设置为非阻塞。

吞吐量的增加与准备请求所需的时间（准备工作的主要部分是 dma_map_sg() 和 dma_unmap_sg()）以及内存的速度成正比。 MMC/SD 越快，准备请求时间就变得越重要。在 L2 缓存平台上，大型写入的预期性能增益约为 5%，大型读取的预期性能增益约为 10%。在省电模式下，当时钟以较低频率运行时，DMA 准备可能需要更多时间。只要这些较慢的准备工作与传输并行运行，性能就不会受到影响。

来自 IOZone 和 mmc_test 的测量详细信息¶

https://wiki.linaro.org/WorkingGroups/Kernel/Specs/StoragePerfMMC-async-req

MMC 核心 API 扩展¶

有一个新的公共函数 mmc_start_req()。

它为主机启动一个新的 MMC 命令请求。该函数并非真正的非阻塞。如果有正在进行的异步请求，它会等待该请求完成，然后启动新请求并返回。它不会等待新请求完成。如果没有正在进行的请求，它会启动新请求并立即返回。

MMC 主机扩展¶

mmc_host_ops 中有两个可选成员 - pre_req() 和 post_req() - 主机驱动程序可以实现它们，以便将工作移动到实际的 mmc_host_ops.request() 函数调用之前和之后。

在 DMA 情况下，pre_req() 可以执行 dma_map_sg() 并准备 DMA 描述符，而 post_req() 运行 dma_unmap_sg()。

针对第一个请求进行优化¶

一系列请求中的第一个请求无法与之前的传输并行准备，因为没有之前的请求。

pre_req() 中的参数 is_first_req 表示没有之前的请求。主机驱动程序可以针对此场景进行优化，以最大程度地减少性能损失。优化此问题的一种方法是将当前请求拆分为两个块，准备第一个块并启动请求，最后准备第二个块并启动传输。

使用最小的准备开销处理 is_first_req 场景的伪代码

if (is_first_req && req->size > threshold)
   /* start MMC transfer for the complete transfer size */
   mmc_start_command(MMC_CMD_TRANSFER_FULL_SIZE);

   /*
    * Begin to prepare DMA while cmd is being processed by MMC.
    * The first chunk of the request should take the same time
    * to prepare as the "MMC process command time".
    * If prepare time exceeds MMC cmd time
    * the transfer is delayed, guesstimate max 4k as first chunk size.
    */
    prepare_1st_chunk_for_dma(req);
    /* flush pending desc to the DMAC (dmaengine.h) */
    dma_issue_pending(req->dma_desc);

    prepare_2nd_chunk_for_dma(req);
    /*
     * The second issue_pending should be called before MMC runs out
     * of the first chunk. If the MMC runs out of the first data chunk
     * before this call, the transfer is delayed.
     */
    dma_issue_pending(req->dma_desc);

Linux 内核

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