Linux下的PCI_Express设备驱动程序的研究与实现

⼀、如何编写LinuxPCI驱动程序PCI的世界是⼴阔的，充满了(⼤部分令⼈不快的)惊喜。

由于每个CPU体系结构实现不同的芯⽚集，并且PCI设备有不同的需求(“特性”)，因此Linux内核中的PCI⽀持并不像⼈们希望的那么简单。

这篇简短的⽂章介绍⽤于PCI设备驱动程序的Linux APIs。

1.1 PCI驱动程序结构PCI驱动程序通过pci_register_driver()在系统中"发现"PCI设备。

事实上，恰恰相反。

当PCI通⽤代码发现⼀个新设备时，具有匹配“描述”的驱动程序将被通知。

详情如下。

pci_register_driver()将设备的⼤部分探测留给PCI层，并⽀持在线插⼊/删除设备[因此在单个驱动程序中⽀持热插拔PCI、CardBus和Express-Card]。

pci_register_driver()调⽤需要传⼊⼀个函数指针表，从⽽指⽰驱动程序的更⾼⼀级结构体。

⼀旦驱动程序知道了⼀个PCI设备并获得了所有权，驱动程序通常需要执⾏以下初始化:启⽤设备请求MMIO / IOP资源设置DMA掩码⼤⼩(⽤于⼀致性DMA和流式DMA)分配和初始化共享控制数据(pci_allocate_coherent())访问设备配置空间(如果需要)注册IRQ处理程序(request_irq())初始化non-PCI(即LAN/SCSI/等芯⽚部分)启⽤DMA /处理引擎当使⽤设备完成时，可能需要卸载模块，驱动程序需要采取以下步骤:禁⽌设备产⽣irq释放IRQ (free_irq())停⽌所有DMA活动释放DMA缓冲区(包括流式DMA和⼀致性DMA)从其他⼦系统注销(例如scsi或netdev)释放MMIO / IOP资源禁⽤该设备下⾯⼏节将介绍这些主题中的⼤部分。

其余部分请查看LDD3或<linux/pci.h>。

如果PCI⼦系统没有配置(没有设置CONFIG_PCI)，下⾯描述的⼤多数PCI函数都被定义为内联函数，要么完全空，要么只是返回⼀个适当的错误代码，以避免在驱动程序中出现⼤量ifdefs。

一、设备驱动程序概述自Linux在中国发展以来，得到了许多公司的青睐。

在国内的玩家也越来越多了，但目前还是停留在玩的水平上，很少有玩家对Linux的系统进行研究。

因为它的开放，我们可以随时拿来“把玩”。

这也是Linux一个无可比拟的优势，这样我们可以修改后再加入到里面。

但很少有专门的书籍讲到Linux驱动程序的开发，像上海这样的大城市也很少有讲Linux驱动开发的资料，唉，谁让这个是人家的东西呢，我们还是得跟着人家跑。

我现在讲的这些驱动开发的细节，并不特定哪个版本的内核，这只是大体的思路与步骤。

因为大家都知道Linux 2.6.x 与Linux 2.4.x是有不少改动的。

所以，具体的大家可以去参考Linux Device Driver 2.4 和Linux Device Driver 2.6这几本书。

这是我们学习开发驱动必不可少的东西。

好了，下面就开始学习吧。

根据设备的行为，我们可以把设备分为字符设备和块设备，还有网络设备。

字符设备是以字节为单位进行顺序读写，数据缓冲系统对它们的访问不提供缓存。

而块设备则是允许随机访问与读写，每次读写的数据量都是数据块长度的整数倍，并且访问还会经过缓冲区缓存系统才能实现。

与Unix版本不同的是：Linux的内核允许不是数据块长度整数倍的数据量被读取，用官方的语言就是：但这种不同只是纯粹学术方面的东西。

大多数设备驱动程序都要通过文件系统来进行访问的，但网络设备是不同的。

/dev子目录里都是关于设备的特殊文件，但看起来它们与普通的目录没有什么两样。

如下：$ ls -l /dev...brw-rw--- 1 root disk 22, 1 May 5 1998 hdc1crw-rw--- 1 root daemon 6 0 May 5 1998 lp0与普通文件有所不同是开头的“C” 和“B”，即char 和block的意思，即字符设备和块设备。

再后面的“22,1” 和“6,0”即设备的主设备号和次设备号，主设备号表明它是哪一种设备，这与你在Windows里添加硬件时看到的那些是一个意思。

Linux 2.6.10内核下PCI Express Native热插拔框架的实现机制王兵 (bingwang_nudt@)国防科学技术大学计算机学院软件所2005 年 8 月 01 日PCI热插拔技术，可以有效避免由更换外设引起的服务器系统停机，对于提高服务器系统可用性和可扩展性意义重大。

本文讨论了PCI Express热插拔所涉及的软件因素，并基于此，剖析了Linux 2.6.10内核下PCI Express 插槽热插拔子系统的关键实现机制。

一相关技术与研究1997年，PCI SIG制定了第一个PCI热插拔规范，其中定义了支持热插拔所必需的平台、板卡和软件元素。

PCI SIG推出了标准热插拔控制器规范（SHPC SPEC），其中明确了热插拔的标准使用模式和严格的寄存器组要求，并且允许操作系统提供商在平台特定的软件之外提供热插拔支持，逐步完成了热插拔标准制定工作，进入技术的全面推广阶段。

2002年以后，Intel把热插拔作为一种天然属性赋予新推出的PCI Express规范，PCI Express热插拔总结了五年来工业标准的经验，具有如下特点：•基于SHPC模式并对其进行了功能扩展；•PCI Express从设计上就把热插拔寄存器集成进入了其标准的性能寄存器组（而在SHPC 1.0中，热插拔寄存器是附加的）；•提供给操作系统一个统一的热插拔硬件寄存器接口，赋予了操作系统进行原生热插拔（绕过了传统基于BIOS的热插拔方法）的能力；•通过在基本的体系机构层次定义热插拔必须的硬件要求，完善了一种标准的使用模式；•提供了规格参数来保证OEM产品的低成本而高平台可靠性。

具有完整功能的PCI Express热插拔系统在平台硬件和固件支持之外，还必须有操作系统以及设备驱动程序的支持。

在各大芯片厂商纷纷推出支持PCI热插拔的产品的同时，Microsoft，Novell，SCO等公司在他们相关的操作系统中也都包括了支持热插拔的技术，Novell NetWare 4.11&5和SCO UnixWare 7以及更新版本支持完整PCI热插拔（热替换和热添加）。

linux设备驱动之pci设备的I/O和内存------------------------------------------Pci设备的I/O和内存是一个比较复杂的问题.如下的总线结构:在上图的总线结构中,ethernet设备和pci-pci bridge的同类型资源空间必须要是pci bus0的一个子集例如,pci bus 0的I/O端口资源是0x00CC~0x01CC. Ethernet设备的I/O范围的是0x00CC~0x0xE0.那么pci-pci bridge的I/O端口范围就必须要在0x0xE0~0x01CC之间. 同样,SCSI和VIDEO同类型资源必须要是pci_bus1的子集.pci bus1上有一个pci桥,对应的资源也就是它所连桥上的资源.即pci_bus->self.也就是说，下层总线的资源是它上层总线资源的子集。

上层总线资源是下层总线资源的父集。

其实,每个PCI设备的资源地始地址都是由操作系统设置的.在x86上,都由bios设置好了.假若没有bios的时候,我们应该怎么去设置设备的资源起始范围呢?可能在pci枚举完成之后:1:从根总线开始,设置根总线的资源范围是从0开始,到0xFFFF或者0xFFFFFFFF的最大范围. 2:对其它的设备,可往其资源寄存器全部写入1,就可以求得该资源项的类型和长度.3:设备从根总线的资源那里分得对应长度的资源.4:如果设备是pci-pci bridge,则递归配置它.可能有人会有这样迷惑,对应于上图,如果pci-pci bridge的资源大小是N.而SCSI和video资源范围超过了N怎么办呢?我们必须要注意一点,总线的区间是可以自已设定的,而设备资源的区间是在设计的时候就已经确定好了.也就是说,我们可以更改pci device区间的起始地址,但我们不能改变它的大小.因此,出现了上面所说的这种情况.可能是由bios在处理PCI的时候出现了BUG.我们需要调整总线的资源区间.其实对于pci_bus的资源范围就是它的过滤窗口.对于过滤窗口的作用,我们在枚举的时候分析的很清楚了.CPU访问PC过程是这样的(只有一个根总线和pci-pci bridge过滤窗口功能打开的情况): 1:cpu向pci发出一个I/O请求.首先经过根总线.它会判断是否在它的资源范围内.如果在它的范围,它就会丢向总线所在的每一个设备.包括pci bridge. 如果没有在根总线的资源范围,则不会处理这个请求.2:如果pci设备判断该地址属于它的资源范围,则处理后发出应答4:pci bridge接收到这个请求,它会判断I/O地址是否在它的资源范围内.如果在它的范围,它会把它丢到它的下层子线.5:下层总线经过经过相同的处理后,就会找到这个PCI设备了一个PCI设备访问其它PCI设备或者其它外设的过程:1:首先这个PCI发出一个请求,这个请求会在总线上广播2:如果要请求的设备是在同级总线,就会产生应答3:请求的设备不是在同层总线,就会进行pci bridge.pci桥判断该请求不在它的范围内(目的地不是它下层的设备),就会将它丢向上层.4:这样辗转之后,就能找到对应的设备了经过这样的分析过来,相信对pci bridge的过滤窗口有更深的理解了.Linux中使用struct resource的结构来表示I/O端口或者是设备内存。

linux中pcie设备初始化流程PCIe（Peripheral Component Interconnect Express）是一种高速串行总线接口，用于连接计算机主板和外部设备。

在Linux系统中，PCIe设备的初始化是一个重要的过程，它确保设备能够正常工作并与系统进行通信。

本文将介绍Linux中PCIe设备初始化的流程。

1. 设备检测与识别在Linux系统启动时，内核会进行设备检测与识别的过程。

对于PCIe设备，内核会扫描PCIe总线，识别连接在总线上的设备。

这个过程是通过读取PCIe设备的配置空间来完成的。

配置空间是一块特殊的内存区域，包含了设备的各种信息，如设备ID、厂商ID、设备类别等。

2. 分配资源一旦设备被识别，内核会为其分配必要的资源，如内存空间、中断线等。

这些资源的分配是通过解析设备的配置空间来完成的。

内核会根据设备的需求和系统的可用资源进行分配，以确保设备能够正常工作。

3. 驱动加载设备的驱动程序是用来控制和管理设备的软件模块。

在Linux系统中，驱动程序是以内核模块的形式存在的。

一旦设备被识别并分配了资源，内核会加载与之对应的驱动程序。

驱动程序会与设备进行通信，配置设备的寄存器、中断等，并提供相应的接口供用户空间程序使用。

4. 设备初始化设备初始化是指对设备进行一系列的配置和初始化操作，以使其能够正常工作。

设备初始化的具体过程是由设备的驱动程序来完成的。

驱动程序会根据设备的特性和需求，对设备进行相应的配置和初始化。

这包括设置设备的工作模式、参数、中断处理等。

5. 设备注册设备注册是将设备与系统进行关联的过程。

在Linux系统中，设备注册是通过设备模型来完成的。

设备模型是一种用于描述和管理设备的框架，它提供了一套标准的接口和方法，用于设备的注册、管理和访问。

设备注册的过程包括将设备添加到设备模型中，并分配设备号等。

6. 设备启动设备启动是指设备开始正常工作的过程。

在Linux系统中，设备启动是由设备的驱动程序来完成的。

引 言物理隔离网闸是带有多种控制功能的、处于内外网之间的信息安全设备。

近年来在信息安全领域得到了越来越广泛的应用。

网闸是一个系统设备，由外网主机、硬件通道、内网主机三部分组成，其整体结构如图１所示（虚线内的部分为网闸）。

网闸可以阻断内外网络之间基于通用网络协议（例如ＴＣＰ／ＩＰ协议）的数据通信，在网闸一侧的主机上使用专用协议对数据重新打包并通过ＰＣＩ卡将其传递到另一侧的主机上进行检测，“安全”的数据将被恢复为通用网络协议的格式并传送到目标主机，有效地遏制了基于通用网络协议的攻击行为。

作为内外网服务器之间的数据通道，网闸ＰＣＩ卡承担了重要的角色，我们称该ＰＣＩ卡为安全板，两块安全板分别插在内外网主机的ＰＣＩ槽上，安全板之间通过ＩＤＥ总线进行通信。

鉴于Ｌｉｎｕｘ操作系统具有较高的稳定性与安全性，网闸内外网的主机分别在Ｌｉｎｕｘ平台上对数据进行处理。

本文在参照Ｌｉｎｕｘ－２．４．２０内核源代码中的有关数据结构和函数原型基础上设计并实现了网闸安全板的驱动程序，并给出了网闸的性能测试结果及结果分析。

网闸安全板的硬件设计１．　安全板主控芯片的架构安全板使用ＦＰＧＡ（选用Ｘｉｌｉｎｘ公司的ＸＣ２ＶＰ２－６ＦＧ２５６）作为主控芯片。

ＦＰＧＡ外围接口有ＰＣＩ总线控制接口、ＥＥＰＲＯＭ控制接口与ＡＴＡ控制接口，芯片内部由ＰＣＩ　Ｍａｓｔｅｒ、ＦＩＦＯ与ＡＴＡ　Ｍａｓｔｅｒ构成ＤＭＡ数据通道。

其芯片的体系结构如图２所示。

２．　网闸安全板寄存器的设计编写驱动程序离不开对设备寄存器进行各种操作，在ＦＰＧＡ内部实现网闸安全板的寄存器：ＰＣＩ配置空间寄存器和本地总线寄存器。

ＰＣＩ配置寄存器是每一个ＰＣＩ设备必须具备的，它们在初始化中要用到；而设备本地总线寄存器则在整个驱动程序中都要被使用。

下面对ＰＣＩ配置空间寄存器和安全板的本地总线寄存器加以简要介绍。

（１）　ＰＣＩ配置空间寄存器。

ＰＣＩ配置空间独立于内存空间和Ｉ／Ｏ空间。

它的大小为２５６Ｂ，其中低６４Ｂ称为头标区，这部分区域的格式是固定的，内容包括：ＰＣＩ设备号、厂商识别号、命令寄存器、状态寄存器、基址寄存器等重要信息；其余的１９２Ｂ称为设备有关区，不同的设备可以对这部分寄存器进行不同的定义。

linux pci枚举流程摘要：1.Linux PCI枚举流程简介2.内核空间与用户空间的PCI配置空间3.PCI设备初始化流程4.驱动程序加载与卸载5.实战应用：Linux内核模块开发正文：Linux作为一种开源的操作系统，具有强大的硬件兼容性和丰富的设备驱动支持。

在Linux系统中，PCI（Peripheral Component Interconnect，外围组件互连）设备的枚举和驱动开发是至关重要的。

本文将详细介绍Linux PCI枚举流程，以及与之相关的内核空间与用户空间的PCI配置空间、设备初始化流程、驱动程序加载与卸载等知识点，最后通过实战应用案例，帮助读者更好地理解和掌握Linux内核模块开发。

1.Linux PCI枚举流程简介在Linux系统中，PCI设备的枚举过程主要分为以下几个阶段：（1）PCI配置空间的读取（2）设备驱动程序的加载与初始化（3）设备驱动程序与硬件设备的交互（4）设备驱动程序的卸载2.内核空间与用户空间的PCI配置空间Linux系统中，PCI配置空间分为内核空间和用户空间两部分。

内核空间主要用于操作系统内核对PCI设备的访问和管理，用户空间则用于设备驱动程序对PCI设备的配置和控制。

内核空间的PCI配置空间包括：（1）PCI设备的基本配置寄存器（2）PCI设备的扩展配置寄存器用户空间的PCI配置空间包括：（1）PCI设备的寄存器映射（2）PCI设备的I/O空间映射3.PCI设备初始化流程PCI设备初始化流程主要包括以下几个步骤：（1）设备枚举：操作系统内核通过读取PCI配置空间，获取设备信息。

（2）设备驱动程序加载：根据设备类型和接口，加载相应的设备驱动程序。

（3）设备初始化：设备驱动程序对硬件设备进行初始化，如配置寄存器、中断号等。

（4）设备启动：设备驱动程序发送命令，启动硬件设备。

4.驱动程序加载与卸载在Linux系统中，设备驱动程序的加载与卸载是通过动态链接库实现的。

PCI-E接口驱动软件设计与实现刘娟;田泽;黎小玉【摘要】PCI Express is the third 10 bus standard which had been implemented widely in embedded system. As the advantages of PCI-E in dual-channel,high-bandwidth,low-power dissipation, reliable transfers and so on,the traditional PCI bus had been replaced, PCI-E driver as the bridge between application and PCI-E hardware,it is very important for system performance. With the help of hardware and software co-design and verification of PCI-E host interface which could be implemented in sorts of self-design SoC, mainly describe the selection of PCI-E driver model, architecture of KMDF driver,design and implementation of all driver interfaces for sorts of PCI-E driver. The PCI-E driver uses WDF driver model, the WDF driver model was drivered by oriented object and event , which can reduce de-velopment effort , shorten development cycle. The use of this driver can verify PCEE perfectly.%PCI Express作为第三代I0总线标准,以其双通道、高带宽、低功耗、传输可靠等优点,正逐渐取代原有PCI总线,被广泛应用于嵌入式领域.其驱动程序作为应用与PCI-E硬件设备通信的桥梁,对系统性能的影响举足轻重.文中结合某自研芯片PC环境下PCI-E主机接口的软硬件协同设计与验证的实践,首先阐述了Windows环境下PCI-E接口驱动模型的选择,然后分析了KMDF驱动框架,在此基础上给出了驱动接口的设计与实现.该PCI-E接口驱动采用面向对象和事件驱动的WDF驱动开发模型,有效地降低了开发难度、缩短开发周期.利用该驱动,有效地验证了PCI-E主机接口逻辑功能的正确性.【期刊名称】《计算机技术与发展》【年(卷),期】2012(022)008【总页数】4页(P53-55,59)【关键词】PCI-E;WDF;KMDF;中断;DMA缓存【作者】刘娟;田泽;黎小玉【作者单位】中国航空计算技术研究所,陕西西安 710119;中国航空计算技术研究所,陕西西安 710119;中国航空计算技术研究所,陕西西安 710119【正文语种】中文【中图分类】TP310 引言PCIExpress(简称 PCI－ E)［1］，突破了传统第二代IO总线PCI、PCI－X等的并行总线结构设计，以采用串行总线结构、点对点的互联方式等显著特点，成为第三代IO总线的标准［2，3］。

PCie 驱动Pcie设备上有三种地址空间：PCI的I/O空间、PCI的存储空间和PCI的配置空间。

Pce的配置空间：PCI有三个相互独立的物理地址空间：设备存储器地址空间、I/O地址空间和配置空间。

配置空间是PCI所特有的一个物理空间。

由于PCI支持设备即插即用，所以PCI设备不占用固定的内存地址空间或I/O地址空间，而是由操作系统决定其映射的基址。

系统加电时，BIOS检测PCI总线，确定所有连接在PCI总线上的设备以及它们的配置要求，并进行系统配置。

所以，所有的PCI设备必须实现配置空间，从而能够实现参数的自动配置，实现真正的即插即用。

PCI总线规范定义的配置空间总长度为256个字节，配置信息按一定的顺序和大小依次存放。

前64个字节的配置空间称为配置头，对于所有的设备都一样，配置头的主要功能是用来识别设备、定义主机访问PCI卡的方式（I/O访问或者存储器访问，还有中断信息）。

其余的192个字节称为本地配置空间，主要定义卡上局部总线的特性、本地空间基地址及范围等。

•一般来说，基于pcie总线的驱动，需要涉及到pci_driver pci_dev pci_device_id .pci_device_id : 用于标识pcie设备，通过上图的厂商Id 设备Id 功能号等唯一确定一个pcie 设备,内核通过这个结构体确认驱动与设备是否匹配。

pci_dev : 一般pcie 设备都具有热拔插功能，当内核检测到有pcie设备插入时，会与相应的Pci_driver : 当有相应的设备匹配会调用驱动的相关方法，驱动中通常要做的是读出Base Adrress Register1-6 的值，这是pcies设备6个内存空间的基地址，然后通过ioremap方法映射成虚拟地址，至于6个内存空间的具体含义需要依赖于设备。

在用模块方式实现PCI设备驱动程序时，通常至少要实现以下几个部分：初始化设备模块、设备打开模块、数据读写和控制模块、中断处理模块、设备释放模块、设备卸载模块。

linux下pci的数据读写流程Linux下PCI的数据读写流程一、引言PCI（Peripheral Component Interconnect，外设互联）是一种计算机总线标准，用于连接计算机的主板与外部硬件设备。

在Linux系统下，PCI设备的数据读写是通过访问设备的寄存器来实现的。

本文将介绍Linux下PCI的数据读写流程。

二、PCI设备的识别和配置在Linux系统启动时，会进行PCI总线的枚举和设备的识别与配置。

Linux内核会扫描PCI总线上的设备，并为每个设备分配唯一的设备标识符，称为PCI设备号。

系统将会为每个PCI设备分配资源，并将设备驱动程序与设备进行匹配。

三、设备驱动程序的加载与初始化在设备识别和配置完成后，系统会加载与该设备匹配的驱动程序。

设备驱动程序是对设备进行管理和控制的软件模块。

当驱动程序被加载时，会进行初始化操作，包括分配内存空间、注册中断处理程序等。

四、设备寄存器的映射设备驱动程序在初始化过程中需要访问设备的寄存器来进行数据的读写。

为了实现对设备寄存器的访问，驱动程序需要将设备寄存器映射到内核空间。

在Linux中，可以通过ioremap函数将设备寄存器的物理地址映射到内核虚拟地址空间。

五、数据读写操作一旦设备寄存器映射完成，驱动程序就可以通过读写内核虚拟地址来实现对设备寄存器的读写操作。

通常，设备寄存器是以字节为单位进行读写的。

驱动程序可以使用readb、readw、readl函数来读取设备寄存器的值，使用writeb、writew、writel函数来向设备寄存器写入数据。

六、同步与互斥在进行数据读写操作时，为了保证数据的正确性和一致性，需要进行同步与互斥操作。

同步操作可以通过在读写操作前后使用memory barrier指令来实现，确保读写操作的顺序性。

互斥操作可以通过自旋锁或信号量机制来实现，防止多个进程同时对设备进行读写操作。

七、数据传输与中断处理在进行数据读写操作的同时，设备可能会触发中断。

PCI Express 总线实验开发板软件设计与研究王 丽,周 强,于守谦(北京航空航天大学自动化与电气工程学院,北京 100191)摘 要:作为新一代高速串行总线,PCI Ex pr ess 总线在高速数据采集等领域有着非常广阔的应用前景。

为了使学生更系统、深入地理解和掌握P CI Express 总线驱动程序和应用程序及其开发技术,设计开发了PCI Ex press 总线实验开发板在W indo ws 环境下的设备驱动程序和用户级应用程序。

同时,以高速LV DS(low voltage differentia l sig naling)的采集为例,深入研究了P CI Ex pr ess 总线相关的中断和DM A (direct memo ry access)传输技术。

实测结果表明,在D M A 传输方式下,数据传输速率可稳定达到132M B/s,相比传统的PCI 总线系统有大幅度提升。

该驱动程序和应用软件可广泛用于计算机相关专业本科高年级或研究生阶段的计算机接口技术实验课程教学中。

关键词:PCI Ex press 总线;DM A;驱动程序中图分类号:T P336 文献标志码:A 文章编号:1002 4956(2010)11 0345 05A software design based on PCI Express development boardWang Li,Zhou Q iang,Yu Sho uqian(Scho ol of A utomatio n Science and Electr ical Engineering ,Beijing U niver sityof A ero nautics and A stro nautics,Beijing 100191,China)Abstract:As a new generation o f hig h speed serial bus,PCI Ex pr ess bus has a ver y br oad application pro spects in t he ar eas o f high speed data acquisitio n.In o rder to make students understand and master the P CI Ex press bus dr iver and applicatio n development techno lo gy mor e sy st emat ically and tho roug hly,the device dr iver s and user level applicat ions of the PCI Ex pr ess bus test boar d under W indo ws envir onment are designed and dev el o ped.M eanwhile,taking hig h speed LV DS signal acquisition as an ex ample,tw o related t echnolo g ies of the PCI Express bus,inter rupt and D M A t ransfer a re researched.Ex per imental r esult s show t hat in the DM A transfer mode,the dat a transfer rat e can be stable t o 132M B/s,compared to the traditio na l P CI bus system,the P CI Ex press bus system is impr oved sig nificantly.T he dr iver and applicatio n so ftwa re can be used in teaching of Computer Interface T echno log y fo r com puter r elated senio r underg raduates o r postg raduat es.Key words:PCI Express bus;DM A;driv er收稿日期:2010 08 09作者简介:王丽(1985 ),女,山西晋中市人,硕士,主要从事计算机测试、半实物仿真方面的科研工作通信作者:周强(1972 ),男,北京市人,博士,副教授,主要从事计算机测试技术、计算机总线接口技术方面的教学、实验和科研.随着计算机技术的飞速发展,多媒体数据传输、高速数据采集、实时信息显示等领域对计算机总线速率提出了越来越高的要求。

linunx pcie发送数据调用的函数【Linux PCIE发送数据调用的函数】当在Linux系统中使用PCIe总线发送数据时，可以使用一些特定的函数来实现这一功能。

PCIE发送数据的关键是通过驱动程序对PCIE设备进行访问和控制。

在编写驱动程序时，我们可以使用以下函数来进行数据发送操作：1. pci_request_regions:这个函数用于向操作系统请求PCI设备的资源，包括IO端口和内存地址。

将该函数与之后的pci_iomap函数结合使用，可以分配并映射PCI 设备的内存资源，为数据传输做准备。

2. pci_iomap:该函数用于将分配的内存资源映射到用户空间的内存地址空间，以便用户可以直接访问PCI设备的内存区域。

用户程序可以通过访问这些内存地址来发送数据到PCI设备。

3. memcpy_toio:这个函数用于将数据从内核空间复制到IO内存空间。

调用该函数可以将用户空间的数据复制到PCI设备的内存地址，实现数据发送的功能。

4. writel:该函数用于向PCI设备的寄存器中写入数据。

通过调用该函数，可以向PCI设备的控制寄存器中写入特定的命令和参数，控制设备的操作。

综合上述函数，我们可以编写一个函数，将数据从用户空间发送到PCIe 设备。

以下是一个示例：#include <linux/pci.h>#include <asm/io.h>void send_data_to_pcie(struct pci_dev *pdev, void *data, size_t size) {请求PCI设备的资源if (pci_request_regions(pdev, "driver_name") != 0) {printk("Fail to request regions\n");return;}映射设备的内存资源void __iomem *mem_base = pci_iomap(pdev, 0,pci_resource_len(pdev, 0));if (!mem_base) {printk("Fail to iomap\n");pci_release_regions(pdev);return;}将数据从内核空间复制到IO内存空间memcpy_toio(mem_base, data, size);向寄存器中写入命令和参数，实现数据发送writel(reg_value, mem_base + reg_offset);解除内存映射iounmap(mem_base);释放PCI设备的资源pci_release_regions(pdev);}上述代码示例展示了一个基本的数据发送函数。

uboot pcie驱动原理摘要：1.PCIe驱动概述2.Uboot中PCIe驱动的实现3.PCIe驱动的应用场景和优势4.总结正文：【1】PCIe驱动概述PCIe（Peripheral Component Interconnect Express）是一种高速串行计算机扩展总线标准，主要用于连接主板上的中央处理器（CPU）和各种外部设备，如显卡、声卡、网卡等。

PCIe驱动程序是操作系统中用于控制和管理PCIe设备的软件模块，它负责实现设备与CPU之间的数据传输和通信。

【2】Uboot中PCIe驱动的实现Uboot是一种通用的bootloader程序，广泛应用于嵌入式系统。

在Uboot中，PCIe驱动程序主要包括以下几个部分：1.设备树（Device Tree）：描述了系统中PCIe设备的基本信息和配置。

2.PCIe设备驱动框架：提供了一组通用的API，用于实现PCIe设备的访问和控制。

3.具体设备驱动：根据不同PCIe设备的特性，编写相应的设备驱动模块。

4.初始化与退出：在系统启动时，初始化PCIe设备并提供相应的驱动；在系统退出时，正确地卸载和关闭设备。

【3】PCIe驱动的应用场景和优势1.应用场景：PCIe驱动广泛应用于服务器、工作站、嵌入式设备等领域，支持多种硬件设备和外设的接入。

2.优势：- 高带宽：PCIe总线支持多种数据传输速率，如Gen1（2.5 GT/s）、Gen2（5.0 GT/s）和Gen3（8.0 GT/s）等，满足高性能设备的需求。

- 热插拔：PCIe设备支持热插拔，方便用户在不关机的情况下更换或升级硬件设备。

- 兼容性：PCIe驱动程序遵循统一的规范，可在不同操作系统和硬件平台上运行。

- 稳定可靠：PCIe总线采用差分信号传输，具有抗干扰能力强、传输稳定等特点。

【4】总结PCIe驱动程序是嵌入式系统中不可或缺的一部分，它为用户提供了高性能、稳定可靠的硬件设备访问手段。

通过Uboot中PCIe驱动的实现，我们可以更好地管理和控制各类PCIe设备，满足不同应用场景的需求。

linux下pcie驱动编写流程英文回答：PCIe Driver Development Process on Linux.Step 1: Create a skeleton driver.Use the `pci_driver.c` template to create a skeleton driver. This template provides the basic framework for a PCIe driver, including the necessary function hooks.Step 2: Define the PCI device ID.In the header file of the driver, define the PCI device ID that the driver will support. This ID identifies the specific type of PCIe device that the driver can handle.Step 3: Initialize the driver.Implement the `probe()` function, which is called whena new PCIe device is found that matches the driver's device ID. In this function, initialize the driver and allocate any necessary resources.Step 4: Register the driver.Register the driver with the kernel using the`pci_register_driver()` function. This function tells the kernel that the driver is available to handle PCIe devices with the specified device ID.Step 5: Release resources.Implement the `remove()` function, which is called when a PCIe device is removed. In this function, release any resources that were allocated by the driver.Step 6: Test the driver.Use the `lspci` command to verify that the driver is recognized by the kernel. Install the driver on a system with the PCIe device connected and test the functionalityof the driver.中文回答：Linux下PCIe驱动编写流程。

基于PCI-E总线的多路CAN卡Linux驱动的研究与实现李泽银;黄菊;蒲永材【摘要】为了给龙芯2H系统提供三路CAN接口,实现与其它系统的通信功能;设计实现了由PCI-E接口芯片CH368、CPLD和SJA1000组成的PCI-E转CAN驱动程序;介绍了Linux下PCI-E驱动程序的设计,简要分析了PCI-E转CAN的框架和驱动原理;在完成了Linux下的PCI-E转CAN驱动的开发后,通过与PC机的通信验证了驱动程序的正确性.【期刊名称】《机电产品开发与创新》【年(卷),期】2017(030)005【总页数】3页(P122-124)【关键词】芯 2H;PCI-E;SJA1000;CAN;Linux;CH368【作者】李泽银;黄菊;蒲永材【作者单位】中国兵器装备集团自动化研究所,四川绵阳621000;中国兵器装备集团自动化研究所,四川绵阳621000;中国兵器装备集团自动化研究所,四川绵阳621000【正文语种】中文【中图分类】TP334.2CAN总线全称Controller Area Network，是最早成为国际标准的现场总线技术，它具有报文自动滤波重发、误码率极低和通信率高等特点，在各种低成本、高抗干扰的多机远程监控系统中应用广泛[1]。

本项目使用的龙芯2H的CPU模块为COME接口，需要在COME底板上实现3路CAN接口的扩展。

实现CAN接口的一种方法是通过龙芯2H自带的SPI来扩展3路CAN接口，一种是通过PCI-E扩展3路CAN接口。

如果底板用SPI扩展的话使用X86模块则无法使用CAN接口，从通用性原则考虑，最终硬件设计采用了PCI-E转CAN的方案。

项目设计为龙芯2H COME模块+PCI-E转CAN底板的形式，这样可以只更换核心模块达到更换不同平台CPU的效果，本项目就在调试过程中使用X86的i7-3555LE模块对驱动进行了验证。

底板上PCI-E转Local bus的芯片采用了国内CH368型芯片。

Linux下PCI同步时钟卡的驱动程序设计陈梦桐;魏丰;杨兵见【摘要】In order to solve the faults in the power system recorder problem and can provide high accuracy synchronization to the whole electric power system standard to unify the time of whole system.For analysis when fault system fault location provide a strong basis put forward the design of the GPS synchronization clock.The clock card can receive the GPS or BeiDou satellite time information provided.The host computer interaction using PCI bus protocol and the data acquisition card clock.Peak voltage will be generated when the fault occurs in the power system as an interrupt signal when the interrupt signal arrives at read time information synchronization clock card in order to determine the fault location in Linux.The implementation details of the development and character of the device under Linux interrupt mechanism.Finally,under the Linux PCI driver software,through experiments in the interrupt signal arrival time information,the device can send or read the GPS or BeiDou satellite accurately and after multiple tests found no interruption loss.It proves the correctness and reliability of the driver.%为了解决在电力系统中存在的故障录波问题;能够向整个电力系统提供高精度的同步时标,统一整个系统的时间,为分析当系统发生故障后的故障发生地点提供有力的依据;为此设计了PCI同步时钟卡,该时钟卡可以接收GPS或者北斗卫星提供的时间信息;上位机采用PCI总线协议与时钟卡获取的数据进行交互;将电力系统发生行波故障时产生的峰值电压作为中断信号,在Linux下当中断信号到来时就读取同步时钟卡的时间信息以此判断故障发生的位置;为此详细介绍了Linux下字符设备开发与中断机制的实现;最后在Linux下编写PCI设备驱动程序,通过实验验证了在中断信号到来时,该设备能够准确的读取GPS或者北斗卫星发出的时间信息并且经过多次测试未发现中断丢失的情况,证明该驱动程序的正确性和可靠性.【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2018(026)001【总页数】4页(P145-148)【关键词】Linux;字符驱动程序;PCI同步时钟卡;中断【作者】陈梦桐;魏丰;杨兵见【作者单位】华中科技大学自动化学院,武汉430074;华中科技大学自动化学院,武汉430074;华中科技大学自动化学院,武汉430074【正文语种】中文【中图分类】TP2120 引言随着社会生产力的发展，社会、科技等领域传递的信息量越来越大。