在使用nanopi2进行连接一个SPI接口的2.8寸TFT彩屏，在使用过程中发现了两个问题，第一个问题是友善提供的linux3.4内核SPI默认没使用DMA传输。第二个问题是 DMA传输会出现超时 ，超时还会导致linux内核发生崩溃。
通过debugfs可以看到SPI的DMA传输发生了堵塞：
本人使用的TFT屏是2.8寸的分别率是 240x320 ,色彩深度是RGB565,每 个像素点2个字节，一帧图像是153600字节，大约153KB，如果不使用DMA传输，发现即使使用50MHZ，4418传输一帧图像仍然需要160毫秒左右，如果使用DMA一帧大概25毫秒，因此需要做到40HZ刷新率，必须要使用DMA！！！
附上nanopi2的内核源码的github：
https://github.com/friendlyarm/linux-3.4.y.git
编译内核的方法:
make nanopi2_linux_defconfig
make uImage
详情请参考维基: https://wiki.friendlyelec.com/wiki/index.php/NanoPi_M2/zh
点击此处进入维基: https://wiki.friendlyelec.com/wiki/index.php/NanoPi_M2/zh
经过反复阅读代码，发现代码并无逻辑问题，编码测试发现核心的BUG出现在SPI上，在高速DMA传输过程中，会导致SPI的接收FIFO出现数据丢失，比如通过SPI传输5000字节，SPI的MOSI发送完毕这5000字节，MISO收到的数据理论也是5000字节，但是DMA把MISO数据搬到内存过程有概率不及时，从而导致RX FIFO堆满出现了溢出，最后导致DMA无法从RX FIFO搬出指定长度的数据，接收DMA中断就无法产生，进而SPI主机驱动的回调函数也无法被调用，从底层到顶层一步步阻塞，最后挤压的DMA请求导致linux内核崩溃。
原因大概率是ARM处理器的DMA和SPI控制器相性问题所致，属于硬件问题吧，因此仅能通过软件弥补，保护内核不崩溃，对于显示屏确保MOSI数据流正常，就算得上可靠了！！
默认从git中克隆下来的内核，友善官方是禁用了SPI主机驱动中DMA功能，需要自己来打开。
打开DMA方式如下:
arch/arm/plat-s5p4418/nanopi2/include/cfg_main.h
把cfg_main.h 文件中传输方式改成2，默认内核支持轮询，中断，DMA，传输，其中DMA传输最快对CPU负荷最低，时钟源频率改成100MHZ，最低2分频，即SPI传输最高可以得到50MHZ。
具体可以参考SPI的章节，时钟源最大100MHZ，主机模式下SPI最大50MHZ。
Device Drivers —>
[*] SPI support —>
修改上面的菜单，以SPI2总线为例子勾选中port 2,和使用DMA模式传输。
主机驱动
drivers/spi/spi-pl022.c
把上图的触发条件改成下图所示:
注意：由于S5P4418的SPI外设固定是以4字节为突发传输长度，这个是不能修改的，因此SPI必须以4字节为一次DMA突发传输，比如用户希望用DMA传输3个字节将会导致DMA控制器和SPI不协调出错。
由于DMA支持分散形式的链表传输，因此DMA单次传输长度理论上是不限的，因为我们一帧图像大概也是接近200KB，所以我们需要删除少于4096的条件。
上面步骤过后主机驱动已经修改完成了，对于设备驱动（如显示屏）就不展示了，比如我用的一个st7789的显示屏。
经过反复的裸机程序测试，定位到主要是DMA驱动的中断出现异常，因此修改了S5P4418内核中的DMA驱动程序。
使用DMA传输图像SPI总线上是很紧凑的，字节和字节的间隙大概40ns如下图:
使用中断或轮询的方式的SPI总线是很疏松，字节和字节的间隙大概25us,甚至50us不等，而且消耗CPU：
因为在50MHZ主频下传输4个字节仅大概需要760ns，如下图所示，又因SPI中断模式是每发送4个字节中断一次，每760ns让CPU响应并处理一次中断，这样是不可能的，所以响应不及时往往导致数据不能及时填入发送FIFO，导致发送数据疏松。
在50MHZ的SPI下中断模式发送最终必然导致发送效果不尽人意，因此DMA模式下可以大大降低CPU中断的触发，提高传输效率。
修改前，使用DMA传输，每5帧左右就会导致内核崩溃或者卡死，修改后，本人经过2天晚上测试，一晚上跑20万帧，一点问题都没有，S5P4418 SOC还是挺强了，但是对于低速的SPI外设需要用到全双工，尽量控制主频在20MHZ下使用DMA收发都能正常，超过40M通常无法保证接收正常，但可以保证发送是正常的！！！
由于修改的过程比较复杂，很多老哥可能看不懂，或者跟不上，下面给出最简单的修复步骤，附件中会提供补丁包。
克隆内核源码:
git clone https://github.com/friendlyarm/linux-3.4.y.git
cp 0001-Fixed-__spi_sync-timeout-when-using-50MHZ-and-DMA.patch linux-3.4.y
将补丁包0001-Fixed-__spi_sync-timeout-when-using-50MHZ-and-DMA.patch下载到内核源码目录下:
补丁包下载链接: https://download.csdn.net/download/weixin_43536180/87364903
使用补丁包:
git am < 0001-Fixed-__spi_sync-timeout-when-using-50MHZ-and-DMA.patch
查看是否生成新的提交:
git log
重新编译内核
make nanopi2_linux_defconfig
make uImage
编译后会生成新的uImage 镜像文件！！
更新内核到nanopim2开发板:
mount mount /dev/mmcblk0p1 /mnt/
拷贝新镜像到开发,有些时候更新的是uImage.hdmi，因为默认不接LCD屏幕是启动这个HDMI显示的内核！！
cp uImage /mnt/uImage
