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NDIS 散佈圖/收集 DMA

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警告

針對 Arm 和 Arm64 處理器，我們強烈建議 NDIS 驅動程式寫入器使用 WDF DMA 或 WDM DMA，而不是 NDIS 散佈圖/收集 DMA。

如需 WDF DMA 的詳細資訊，請參閱 處理 KMDF 驅動程式中的 DMA 作業。

如需 WDM DMA 的詳細資訊，請參閱 管理驅動程式輸入/輸出的 DMA 相關子主題。

NDIS 迷你埠驅動程式可以使用散佈圖/收集 DMA (SGDMA) 方法，在 NIC 與系統記憶體之間傳輸資料。 成功的 DMA 傳輸需要資料的實際位址位於 NIC 支援的位址範圍內。 HAL 提供一種機制，讓驅動程式取得 MDL 鏈結的實體地址清單，如有必要，會將資料雙緩衝處理至實體位址範圍。

在 NDIS 6.0 之前的 NDIS 版本中，迷你埠驅動程式和 NDIS 中的 SGDMA 支援在某些方面受到限制，特別是在多套件傳送案例中無法正常運作。 NDIS 6.0 SGDMA 支援克服這些限制，同時為迷你埠驅動程式提供簡單的介面。

NDIS SGDMA 的歷程記錄

在 NDIS 6.0 之前的 NDIS 版本中，NDIS 會先取得每個封包的散佈 (SG) 清單，再將封包傳送至迷你埠驅動程式。 NDIS 也會處理原始嘗試取得 SG 清單因為分散過多而失敗的情況。 在此情況下，NDIS 會將封包雙緩衝區緩衝到連續緩衝區，然後再試一次。 HAL 也可以將資料雙緩衝處理至 NIC 支援的實體位址，例如，資料的實體位址高於 32 位上限，而 NIC 不支援 64 位 DMA。

為了避免死結的情況，NDIS 會取得封包的 SG 清單，並一次傳送一個封包。 如果 NDIS 嘗試先對應所有封包，再將其傳送至迷你埠驅動程式，系統可能會用盡資源。 在此情況下，NDIS 會等候地圖暫存器可供使用，而某些地圖暫存器會鎖定尚未傳送的封包。 無法重複使用鎖定的封包。

這個對 SGDMA 支援的方法有下列限制：

  • 因為封包會先對應到迷你埠驅動程式，所以驅動程式無法針對太分散的小型封包或封包進行優化。 迷你埠驅動程式無法將封包雙重緩衝至已知的實體位址。

  • 不保證傳遞至迷你埠驅動程式的 NDIS 實體位址陣列會對應至原始資料的虛擬位址。 因此，如果驅動程式在傳送之前變更 MDL 鏈結中虛擬位址的資料，對資料的修改不會反映在實體位址中的資料中。 在此情況下，NIC 會傳送未修改的資料。

  • NDIS 一次只能傳送一個封包，以避免因資源問題而造成死結。 這不像傳送多個封包一樣有效率。

  • 因為 NDIS 無法判斷迷你埠驅動程式的傳輸功能，所以無法預先配置 SG 清單緩衝區的儲存體。 因此，NDIS 必須在執行時間配置必要的儲存體。 這不像預先配置儲存體一樣有效率。

  • 配置 SG 清單的 HAL 函式應該在 IRQL = DISPATCH_LEVEL呼叫。 NDIS 沒有目前的 IRQL 資訊，因此即使 IRQL 已在DISPATCH_LEVEL，它仍必須將 IRQL 設定為 DISPATCH_LEVEL。 如果 IRQL 已經在DISPATCH_LEVEL，這並不有效。

NDIS SGDMA 支援的優點

在 NDIS 6.0 和更新版本的 SGDMA 介面中，NDIS 不會先對應資料緩衝區，再將其傳送至迷你埠驅動程式。 相反地，NDIS 會提供介面，讓驅動程式對應網路資料。

此方法會產生下列優點：

  • 由於 NDIS 提供 HAL 的介面來對應網路資料，因此 NDIS 會從對應程式的複雜度和詳細資料中，保護迷你埠驅動程式。

  • 迷你埠驅動程式可以存取資料，然後再進行對應。 因此，即使 NDIS 或 HAL 雙緩衝區資料，對原始資料所做的任何變更也會反映在 SG 清單所代表的資料中。

  • 迷你埠驅動程式可以將小型或高度分散封包的傳輸優化，方法是將它們複製到具有已知實體位址的預先配置緩衝區。 此方法可避免不需要的對應，因此可改善系統效能。

  • NDIS 可以安全地將多個緩衝區傳送至迷你埠驅動程式。 這會導致對迷你埠驅動程式的呼叫較少，因此可改善系統效能。

  • 迷你埠驅動程式可以將 SG 清單的記憶體預先配置為傳輸描述元區塊的一部分。 因此，執行時間不需要 NDIS 或迷你埠驅動程式來配置 SG 清單的記憶體。

  • 因為迷你埠驅動程式可以在 IRQL = DISPATCH_LEVEL上執行，所以迷你埠驅動程式可以避免不必要的呼叫，以引發 IRQL 以DISPATCH_LEVEL。 例如，因為完成傳送會在中斷 DPC 的內容中發生，所以迷你埠驅動程式可以釋出 SG 清單，而不需要引發 IRQL。

註冊和取消註冊 DMA 通道

NDIS 迷你埠驅動程式會從其MiniportInitializeEx函式呼叫NdisMRegisterScatterGatherDma函式，以向 NDIS 註冊 DMA 通道。

迷你埠驅動程式會將 DMA 描述傳遞給DmaDescription參數中的NdisMRegisterScatterGatherDma。 NdisMRegisterScatterGatherDma 會傳回緩衝區的大小，其大小應足以保存散佈/收集清單。 迷你埠驅動程式應該使用此大小預先配置散佈/收集清單的儲存體。

迷你埠驅動程式也會傳遞 NdisMRegisterScatterGatherDma NDIS 呼叫以處理散佈/收集清單的 MiniportXxx 函式進入點。 NDIS 會在 HAL 建置緩衝區的散佈/收集清單之後，呼叫迷你埠驅動程式的 MiniportProcessSGList 函式。 NdisMRegisterScatterGatherDma 提供 pNdisMiniportDmaHandle 參數中的控制碼，迷你埠驅動程式必須在後續呼叫 NDIS 散佈/收集 DMA 函式時使用。

NDIS 迷你埠驅動程式會從其MiniportHaltEx函式呼叫NdisMDeregisterScatterGatherDma函式，以釋放散佈/收集 DMA 資源。

配置和釋放散佈圖/收集清單

NDIS 迷你埠驅動程式在其MiniportSendNetBufferLists函式中呼叫NdisMAllocateNetBufferSGList函式。 迷你埠驅動程式會針對必須對應的每個NET_BUFFER結構呼叫NdisMAllocateNetBufferSGList一次。 資源可用且 HAL 備妥 SG 清單之後，NDIS 會呼叫驅動程式的 MiniportProcessSGList 函式。 NDIS 可以在迷你埠驅動程式呼叫NdisMAllocateNetBufferSGList傳回之前或之後呼叫MiniportProcessSGList。

為了改善系統效能，從在相關聯NET_BUFFER_DATA結構之 CurrentMdl成員指定的 MDL 開頭開始，從網路資料產生散佈/收集清單。 SG 清單中的網路資料的開頭會依相關聯NET_BUFFER_DATA結構之 CurrentMdlOffset成員中指定的值，從 SG 清單的開頭位移。

處理傳送完成中斷的 DPC，而且在迷你埠驅動程式不再需要 SG 清單之後，迷你埠驅動程式應該呼叫 NdisMFreeNetBufferSGList 函式以釋放 SG 清單。

注意當驅動程式或硬體仍在存取與散佈/收集清單相關聯的NET_BUFFER結構所描述的記憶體時，請勿呼叫NdisMFreeNetBufferSGList。 

存取收到的資料之前，迷你埠驅動程式必須呼叫 NdisMFreeNetBufferSGList 來清除記憶體快取。