pci總線、pci設(shè)備、驅(qū)動(dòng)知識點(diǎn)

1、PCI設(shè)備驅(qū)動(dòng)知識點(diǎn)分類：linux編程2010123116:55132人閱讀評論(0)收藏舉報(bào)申明：此文章并非本人所寫，只是加以修改和備注原帖請看：:hi.linux_kernelblogcategypci%C9%E8%B1%B8%C7%FD%B6%AF那位大大可是個(gè)大牛人，上面有不少好東東！一、PCI簡介PCI是一種外設(shè)總線規(guī)范。我們先來看一下什么是總線：總線是一種傳輸信號的路徑或信道。典型情況是，總線是連接于一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)體的電氣連

2、線，總線上連接的所有設(shè)備可在同一時(shí)間收到所有的傳輸內(nèi)容。總線由電氣接口和編程接口組成。本文討論Linux下的設(shè)備驅(qū)動(dòng)，所以，重點(diǎn)關(guān)注編程接口。PCI是PeripheralComponentInterconnect（外圍設(shè)備互聯(lián)）的簡稱，是普遍使用在桌面及更大型的計(jì)算機(jī)上的外設(shè)總線。PCI架構(gòu)被設(shè)計(jì)為ISA標(biāo)準(zhǔn)的替代品，他有三個(gè)主要目標(biāo)：獲得在計(jì)算機(jī)和外設(shè)之間傳輸數(shù)據(jù)時(shí)更好的性能；盡可能的平臺無關(guān)；簡化往系統(tǒng)中添加和刪除外設(shè)的工作。二、P

3、CI尋址從目前開始，我想盡可能通過一些實(shí)際的例子來說明問題，而減少理論方面的問題的描述，因?yàn)椋嚓P(guān)的理論的東西，能在其他地方找到。我們先來看一個(gè)例子，我的計(jì)算機(jī)裝有1G的RAM，1G以后的物理內(nèi)存地址空間都是外部設(shè)備IO在系統(tǒng)內(nèi)存地址空間上的映射。prociomem描述了系統(tǒng)中所有的設(shè)備IO在內(nèi)存地址空間上的映射。我們來看地址從1G開始的第一個(gè)設(shè)備在prociomem中是怎么描述的：40000000400003ff:0000:00:1f

4、.1這是個(gè)PCI設(shè)備，40000000400003ff是他所映射的內(nèi)存地址空間，占據(jù)了內(nèi)存地址空間的1024bytes的位置，而0000:00:1f.1則是個(gè)PCI外設(shè)的地址以冒號和逗號分隔為4個(gè)部分：第一個(gè)16位表示域；第二個(gè)8位表示一個(gè)總線編號，2^8256，故每個(gè)域最多能有256個(gè)總線；第三個(gè)5位表示一個(gè)設(shè)備號，每個(gè)總線最多能掛載32個(gè)設(shè)備；最后是3位，表示功能號，每個(gè)設(shè)備最多能有8種功能，也就是最多能夠?qū)?yīng)8個(gè)邏輯設(shè)備，每種功能

5、都唯一的對應(yīng)一個(gè)pci_dev結(jié)構(gòu)體。注：因?yàn)镻CI規(guī)范允許單個(gè)系統(tǒng)擁有高達(dá)256個(gè)總線，但對于大型系統(tǒng)而言，這是不夠的，所以，引入了域的概念。由此，我們能得出上述的PCI設(shè)備的地址是0號域0號總線上的31號設(shè)備上的1號功能。那上述的這個(gè)PCI設(shè)備到底是什么呢？下面是我的計(jì)算機(jī)上的lspci命令的輸出：00:00.0Hostbridge:IntelCpation82845845(Brookdale)ChipsetHostBridge(r

6、ev04)00:01.0PCIbridge:IntelCpation82845845(Brookdale)ChipsetAGPBridge(rev04)00:1d.0USBController:IntelCpation82801CACAMUSB(Hub#1)(rev02)00:1d.1USBController:IntelCpation82801CACAMUSB(Hub#2)(rev02)00:1e.0PCIbridge:IntelCp

7、ation82801MobilePCIBridge(rev42)00:1f.0ISAbridge:IntelCpation82801CAMISABridge(LPC)(rev02)00:1f.1IDEinterface:IntelCpation82801CAMIDEU100(rev02)prociopt中得到驗(yàn)證。為了能看到實(shí)際的運(yùn)行效果，我們選擇8139too網(wǎng)卡作為示例從該網(wǎng)卡的linux驅(qū)動(dòng)程式中裁剪相關(guān)代碼。一個(gè)PCI設(shè)備的驅(qū)動(dòng)

8、程式必須要向內(nèi)核中的PCI核心描述自己。同時(shí)，他也必須告訴PCI核心自己能夠驅(qū)動(dòng)哪些設(shè)備。下面，就介紹兩個(gè)相關(guān)的重要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。用于定義該驅(qū)動(dòng)程序支持的不同類型的PCI設(shè)備列表structpci_device_id__u32vend__u32device指定設(shè)備的PCI廠商和設(shè)備ID，如驅(qū)動(dòng)程序可以處理任何廠商或設(shè)備ID，可使用值PCI_ANY_ID__u32subvend__u32subdevice指定設(shè)備的PCI子系統(tǒng)廠商和設(shè)備ID，

9、如驅(qū)動(dòng)程序可處理任何子系統(tǒng)廠商或設(shè)備ID，可使用PCI_ANY_ID__u32class__u32class_mask可使驅(qū)動(dòng)程序指定一種PCI類（class）設(shè)備，如果可以處理任何類型，則使用PCI_ANY_IDkernel_ulong_tdriver_data如果需要，則用來保存PCI驅(qū)動(dòng)程序用于區(qū)分不同設(shè)備的信息用于向PCI核心描述PCI驅(qū)動(dòng)程序structpci_driverstructlist_headnodename在內(nèi)核的

10、所有PCI驅(qū)動(dòng)程序的名字必須唯一，通常設(shè)置為和驅(qū)動(dòng)程序模塊名相同的名字structmoduleownerconststructpci_device_idid_table驅(qū)動(dòng)所能操縱的設(shè)備id列表。int(probe)(structpci_devdevconststructpci_device_idid)指向PCI驅(qū)動(dòng)程序中的探測函數(shù)，用于插入新設(shè)備void(remove)(structpci_devdev)移除設(shè)備int(suspend

11、)(structpci_devdevpm_message_tstate)指向掛起函數(shù)，掛起狀態(tài)以state傳遞，該函數(shù)可選int(resume)(structpci_devdev)指向恢復(fù)函數(shù)，總是在被掛起之后調(diào)用，該函數(shù)也可選int(enable_wake)(structpci_devdevpci_power_tstateintenable)使能喚事件void(shutdown)(structpci_devdev)structdevi

12、ce_driverdriverstructpci_dynidsdynidspci_device_id唯一標(biāo)識一個(gè)PCI設(shè)備。他的幾個(gè)成員依次分別表示：廠商號、設(shè)備號、子廠商號、子設(shè)備號、類別、類別掩碼（類可分為基類、子類）、私有數(shù)據(jù)。每一個(gè)PCI設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程式都有一個(gè)pci_device_id的數(shù)組，用于告訴PCI核心自己能夠驅(qū)動(dòng)哪些設(shè)備。8139too的驅(qū)動(dòng)程式定義他的pci_device_id數(shù)組如下：staticstructpci

13、_device_idrtl8139_pci_tbl[]該數(shù)組被初始化為8139系列的一組網(wǎng)卡，當(dāng)PCI核心得到這個(gè)數(shù)組后，會拿數(shù)組中的每一項(xiàng)跟從PCI設(shè)置空間中讀取到的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，從而為該驅(qū)動(dòng)程式找到正確的設(shè)備。而pci_driver代表一個(gè)pci驅(qū)動(dòng)程序。成員id_talbe即是指向pci_device_id數(shù)組的指針。name是驅(qū)動(dòng)程序的名字，probe完成探測工作，即拿pci_device_id數(shù)組和內(nèi)核中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對。rem