linux dma_alloc_coherent cache一致性问题
1. 问题背景
想提升vpu编解码帧率，在vpu的设备树节点添加dma-coherent属性，vpu编解码timeout（失败）；
2. 所做尝试
2.1 vpu内存分配接口
b->virt = dma_alloc_coherent(dev, PAGE_ALIGN(size), &b->dma, GFP_DMA | GFP_KERNEL
2.2 分析
- 增加了dma-coherent属性之后，vpu编解码失败；
- vpu是一个与DDR强交互的ip（从ddr中取数据进行编解码，将编解码成功的数据返回给ddr）
所以进而考虑到可能是cache 一致性问题；
2.3 尝试
增加刷cache接口
vpu获取ddr数据
将cpu中的数据刷到ddr中：
vb2_ops->buf_queue: dma_sync_single_for_device（flush cache：刷写cache中内容到内存。即flush cache）
vpu返回数据给ddr
vb2_ops->buf_finish:dma_sync_single_for_cpu（invalid cache：从内存更新数据到cache，即invalid cache中的内容）
结果
vpu 编解码任然失败，
3. 学习dma cache一致性知识
参考：https://blog.csdn.net/juS3Ve/article/details/79135998
DMA ZONE
产生背景
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DMA可以直接在内存和外设之间进行数据搬移，对于内存的存取来讲，它和CPU一样，是一个访问master，可以直接访问内存。
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DMA ZONE产生的本质原因是：不一定所有的DMA都可以访问到所有的内存，这本质上是硬件的设计限制。所以我们划分一个zone，保证这个范围的内存是dma硬件绝对可以访问到的。
根据本质原理，我们可以了解，DMA ZONE的大小是取决于dma硬件的寻址能力的，这个区域要不要，要的话范围是多少，根据dma的寻址能力判断。
DMA ZONE的内存只能做DMA吗？
DMA ZONE的内存做什么都可以。DMA ZONE的作用是让有缺陷的DMA对应的外设驱动申请DMA buffer的时候从这个区域申请而已，但是它不是专有的。其他所有人的内存（包括应用程序和内核）也可以来自这个区域。
dma_alloc_coherent()申请的内存来自DMA ZONE？
dma_alloc_coherent()申请的内存来自于哪里，不是因为它的名字前面带了个dma_就来自DMA ZONE的，本质上取决于对应的DMA硬件是谁。
if (mask < 0xffffffffULL)
gfp |= GFP_DMA;
（这段代码存在arm架构，arm64已经不存在了）
dma_alloc_coherent()申请的内存是非cache的吗？
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缺省情况下，dma_alloc_coherent()申请的内存缺省是进行uncache配置的。
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也可以带cache
If the machine sets arm_coherent_dma_ops rather than arm_dma_ops, the memory will be cacheable,- 那我们什么时候选择带cache的分配方式呢？当可以用硬件做CPU和外设的cache coherence时候。（硬件自动同步cache）
- 怎么选择这种分配方式呢？猜测是使用dma-coherent属性；
4. 最终解决
vpu获取ddr数据
将cpu中的数据刷到ddr中：
vb2_ops->buf_queue:arch_flush_dcache（flush cache：刷写cache中内容到内存。即flush cache）
vpu返回数据给ddr
vb2_ops->buf_finish:arch_invalidate_dcache（invalid cache：从内存更新数据到cache，即invalid cache中的内容）
为什么dma_sync_single_for_cpu/device不行
因为当有coherent属性的时候，这时候分配的内存带有cache了（没有coherent属性默认地址是不带cache的）；而且系统会默认咱们硬件会处理cache一致性；
使用dma_sync_single_for_cpu/device时候，由于系统默认咱们处理了cache一致性，此时这两个函数并没有真正去刷cache，所以出现了问题；
TODO
- dma_sync_single_for_cpu/device代码分析。重点在带有coherent，和不带coherent属性时，刷cache的操作；
- dma_alloc_cohenrent接口分析。重点在带有coherent，和不带coherent属性时，内存cache分析；
- 感觉dma_alloc_coherent接口其实就是一个内存分配接口，没有看见和DMA的联系；那它到底和DMA 是否有联系呢？看代码时着重这个点分析；
