支援Xilinx AXI DMA的Linux UIO 驅動程式

Abstract

近年來，由於AI、VR產業的崛起，FPGA產業越來越受到重視。為了簡化FPGA的開發流程，使用嵌入式Linux會是一個不錯的方法。透過Linux Kernel提供的UIO驅動程式，我們可以把我們在硬體端設計出來的IP視為一個外部裝置，然後在Linux使用者空間裡的程式中，輕鬆地開發軟體端的應用。然而，有些硬體端的設計，卻無法透過同樣的方法，利用UIO驅動程式，建立裝置節點，而帶有直接記憶體存取IP的設計就是其中之一。由於UIO驅動程式並無法支援此種設計，我們必須擁有'root' 權限，才能使用我們的設計，但是提供'root'給一般使用者並不是一個好方法。在此論文中，我們修改了Linux內建的UIO驅動程式，使得一般用戶也能在使用者空間中使用帶有DMA的硬體設計。

In recent year, increasing importance has been attached to FPGAs with the development of AI,VR. To simplify the development process on FPGAs, embedded Linux on FPGAs will be a good way. With UIO driver provided in Linux Kernel, we can mount our block design, that is, custom IP(Intellectual Property) core in Vivado as a device node, and program it in Linux userspace. However, there are some designs that UIO driver cannot recognize. The design with DMA(Direct Memory Access) is one of them. With this kind of design, because UIO driver is not working, we need 'root' to control our IP, and providing root privileges to users is never a good solution. In this thesis, we modify UIO driver so that users can easily use designs with DMA in user-space.