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隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的設(shè)備需要與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信。其中，PCI總線設(shè)備是一類常見的設(shè)備，因?yàn)槠渌俣群涂煽啃缘奶匦裕沟盟粡V泛應(yīng)用于各種計(jì)算機(jī)設(shè)備中。本文將介紹如何在Linux系統(tǒng)下進(jìn)行PCI驅(qū)動(dòng)開發(fā)。
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一、PCI基礎(chǔ)知識(shí)
PCI（Peripheral Component Interconnect）是一種計(jì)算機(jī)總線，其包括總線、卡槽和設(shè)備三部分。在PCI架構(gòu)中，設(shè)備可以直接與總線進(jìn)行通信，避免了CPU介入的過程，這樣就大大提升了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能。
PCI總線的傳輸速率與時(shí)鐘頻率相關(guān)，其中PCI 32位總線的傳輸速率是133MB/s，PCI Express 1.0（基于PCIe x1）的傳輸速率為250MB/s，PCI Express 2.0（基于PCIe x1）的傳輸速率為500MB/s。除了PCI總線，還有PCI-X和PCI Express兩種主流的PCI總線傳輸協(xié)議。
二、設(shè)備和驅(qū)動(dòng)
在通常情況下，PCI設(shè)備可以被用來控制各種硬件設(shè)備，包括網(wǎng)卡、聲卡、顯卡等等。在Linux系統(tǒng)中，每個(gè)PCI設(shè)備都是一個(gè)獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)，而這個(gè)驅(qū)動(dòng)需要制定一個(gè)適當(dāng)?shù)脑O(shè)備驅(qū)動(dòng)程序?qū)ζ溥M(jìn)行管理。對(duì)于驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)，可以通過內(nèi)核對(duì)象在內(nèi)核空間中實(shí)現(xiàn)，也可以通過設(shè)備文件在用戶空間中進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。
三、開發(fā)PCI驅(qū)動(dòng)
1.注冊(cè)設(shè)備
在Linux系統(tǒng)中進(jìn)行PCI驅(qū)動(dòng)的開發(fā)，需要首先要完成設(shè)備的注冊(cè)工作。在PCI子系統(tǒng)中，并發(fā)地處理設(shè)備的情況很常見，利用Linux內(nèi)核中的穩(wěn)定模塊可以很好地解決這個(gè)問題。
struct pci_driver pci_driver = {
.name = “MyDriver”,
.id_table = ids,
.probe = my_probe,
.remove = my_remove,
.suspend = my_suspend,
.resume = my_resume,
};
int init_module(void) {
return pci_register_driver(&pci_driver);
}
void cleanup_module(void) {
pci_unregister_driver(&pci_driver);
}
上述代碼是注冊(cè)PCI設(shè)備驅(qū)動(dòng)時(shí)使用的。通過這個(gè)模塊，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的管理，并且可以提供獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)程序、傳輸機(jī)制等。
2.首先初始化PCI設(shè)備
在開始開發(fā)PCI設(shè)備驅(qū)動(dòng)之前，需要先初始化相應(yīng)的PCI設(shè)備資源，比如設(shè)備的總線號(hào)、PCI設(shè)備號(hào)、制造商ID、設(shè)備ID等。
static struct pci_device_id pci_ids[] = {
{ PCI_DEVICE(0x8086, 0x0002), },
{ 0, },
};
其中，PCI_DEVICE(0x8086, 0x0002)指定了設(shè)備的制造商ID和設(shè)備ID，這里的制造商ID是Intel，設(shè)備ID是虛擬PCI設(shè)備。這個(gè)數(shù)組可以用來在驅(qū)動(dòng)程序中查詢和指定PCI設(shè)備信息。
3.probe函數(shù)和remove函數(shù)
probe函數(shù)和remove函數(shù)是PCI驅(qū)動(dòng)常常使用的兩個(gè)函數(shù)。
probe函數(shù)是在內(nèi)核檢測到某個(gè)PCI設(shè)備時(shí)，會(huì)自動(dòng)調(diào)用該函數(shù)進(jìn)行硬件初始化、啟用中斷等操作。在該函數(shù)中，可以定義設(shè)備從內(nèi)核到用戶空間的映射，可以在內(nèi)核上執(zhí)行函數(shù)，并且可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行各種設(shè)置。
static int my_probe(struct pci_dev *pdev, const struct pci_device_id *ent) {
void __iomem *vbase;
if (pci_enable_device(pdev))
return -EIO;
pci_set_master(pdev);
vbase = ioremap(pdev->resource[0].start, pci_resource_len(pdev, 0));
return 0;
}
remove函數(shù)在驅(qū)動(dòng)需要移除PCI設(shè)備時(shí)，自動(dòng)調(diào)用。該函數(shù)將釋放與該設(shè)備相關(guān)聯(lián)的內(nèi)存、中斷處理程序等資源，并且關(guān)閉設(shè)備。
static void my_remove(struct pci_dev *pdev) {
iounmap(vbase);
pci_disable_device(pdev);
}
4.suspend和resume函數(shù)
suspend和resume函數(shù)常常用于系統(tǒng)休眠和喚醒后，對(duì)PCI設(shè)備狀態(tài)的控制和恢復(fù)。這個(gè)函數(shù)通常作為驅(qū)動(dòng)程序中特有的api來使用，但是需要在驅(qū)動(dòng)中指定這個(gè)函數(shù)。
五、
通過本文所述，可以看出，在Linux系統(tǒng)下進(jìn)行PCI驅(qū)動(dòng)開發(fā)需要熟練掌握PCI相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)，這樣才能設(shè)計(jì)出符合完整性和可靠性要求的驅(qū)動(dòng)程序。同時(shí)，在驅(qū)動(dòng)開發(fā)過程中還需注意設(shè)備注冊(cè)、硬件初始化、中斷處理等環(huán)節(jié)，這些關(guān)鍵的技術(shù)點(diǎn)都是一個(gè)優(yōu)秀的PCI驅(qū)動(dòng)程序必須考慮的因素。
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- 嵌入式linux中的pcie怎么使用
嵌入式linux中的pcie怎么使用
跟pc上坦手的pcie一樣的一個(gè)總線裂轎而已啊，你有pcie設(shè)備的話插上你的板子上的pcie 插槽，就可以用了。當(dāng)然你的系統(tǒng)中還得有pcie設(shè)讓源嫌備的驅(qū)動(dòng)支持才行。
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