Linux下PCI字符设备驱动程序数据传输机制的研究
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PCI设备驱动1.PCI设备驱动一一、PCI简介PCI是一种外设总线规范。
我们先来看一下什么是总线:总线是一种传输信号的路径或信道。
典型情况是,总线是连接于一个或多个导体的电气连线,总线上连接的所有设备可在同一时间收到所有的传输内容。
总线由电气接口和编程接口组成。
本文讨论Linux 下的设备驱动,所以,重点关注编程接口。
PCI是Peripheral Component Interconnect(外围设备互联)的简称,是普遍使用在桌面及更大型的计算机上的外设总线。
PCI架构被设计为ISA标准的替代品,它有三个主要目标:获得在计算机和外设之间传输数据时更好的性能;尽可能的平台无关;简化往系统中添加和删除外设的工作。
二、PCI寻址从现在开始,我想尽可能通过一些实际的例子来说明问题,而减少理论方面的问题的描述,因为,相关的理论的东西,可以在其它地方找到。
我们先来看一个例子,我的电脑装有1G的RAM,1G以后的物理内存地址空间都是外部设备IO在系统内存地址空间上的映射。
/proc/iomem描述了系统中所有的设备I/O在内存地址空间上的映射。
我们来看地址从1G开始的第一个设备在/proc/iomem中是如何描述的:40000000-400003ff : 0000:00:1f.1这是一个PCI设备,40000000-400003ff是它所映射的内存地址空间,占据了内存地址空间的1024 bytes的位置,而0000:00:1f.1则是一个PCI外设的地址,它以冒号和逗号分隔为4个部分,第一个16位表示域,第二个8位表示一个总线编号,第三个5位表示一个设备号,最后是3位,表示功能号。
因为PCI规范允许单个系统拥有高达256个总线,所以总线编号是8位。
但对于大型系统而言,这是不够的,所以,引入了域的概念,每个PCI域可以拥有最多256个总线,每个总线上可支持32个设备,所以设备号是5位,而每个设备上最多可有8种功能,所以功能号是3位。
linux 开发板之间数据传输方式
Linux开发板之间的数据传输方式有多种,以下是一些常见的方式:1.网络传输:通过网线或Wi-Fi连接,使用TCP/IP协议栈进行数据传
输。
这种方式适合大量数据的快速传输,但需要稳定的网络环境。
2.串口传输:通过串口连接,使用串口通信协议(如RS-232、RS-485
等)进行数据传输。
这种方式适合短距离、低速的数据传输,常用于设备之间的调试和通信。
B传输:通过USB接口连接,使用USB协议进行数据传输。
这种
方式速度较快,适用于大量数据的传输,但需要开发板支持USB接口。
4.SD卡/eMMC传输:将数据存储到SD卡或eMMC等存储介质中,
然后通过插槽或接口连接到另一块开发板进行数据传输。
这种方式适合大量数据的存储和传输,但需要开发板支持相应的存储接口。
5.I2C/SPI传输:通过I2C或SPI等总线协议进行数据传输。
这种方式
适用于短距离、低速的数据传输,常用于设备之间的通信和控制。
具体选择哪种传输方式,需要根据应用场景、传输距离、传输速率、设备接口等因素综合考虑。
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之PCIE三种空间解析一、PCIE概述总结PCI Express,是计算机总线PCI的一种,它沿用现有的PCI编程概念及通信标准,但建基于更快的串行通信系统。
PCIE总线使用的是高速差分总线,并采用端到端的连接方式,现在的高速总线基本上都是串行总线,这样可以使用更高的时钟频率。
当前pcie协议支持到5.0版本,不同PCIe版本对应的传输速率如下:二、pcie总线的拓扑结构PCIe采用的是树形拓扑结构,它的体系架构一般由root complex,switch,endpoint等类型的PCIe设备组成root complex: 根桥设备,是PCIe最重要的一个组成部件; root complex主要负责PCIe报文的解析和生成。
RC接受来自CPU的IO 指令,生成对应的PCIe报文,或者接受来自设备的PCIe TLP报文,解析数据传输给CPU或者内存。
switch: PCIe的转接器设备,目的是扩展PCIe总线。
和PCI并行总线不同,PCIe的总线采用了高速差分总线,并采用端到端的连接方式, 因此在每一条PCIe链路中两端只能各连接一个设备,如果需要挂载更多的PCIe设备,那就需要用到switch转接器。
switch在linux下不可见,软件层面可以看到的是switch的上行口(upstream port,靠近RC的那一侧)和下行口(downstream port)。
一般而言,一个switch 只有一个upstream port,可以有多个downstream port.PCIe endponit: PCIe终端设备,是PCIe树形结构的叶子节点。
比如网卡,NVME卡,显卡都是PCIe ep设备。
lspci -tv命令可以显示pcie的总线拓扑,如上图所示,一个PCIe 设备的ID由以下几个部分组成:以0000:00:00.0为例,分别对应PCI 域,总线号,设备号,功能号。
1.PCI域:PCI域ID,目的是为了突破pcie256条总线的限制。
AbstractWith the rapid development of Internet technology, the security issues of network information become acute increasingly. Network information security should be a height priority to protect people's livelihood, national security in this era of global Internet.A hardware encryption network card is designed to keep network information security. To ensure network information security, the user data was encrypted and then transmitted through the public Internet. The driver and application of encryption network card in the Linux system was discussed in this paper.This program is based on Ubuntu16.04 system, Linux4.4 kernel. The application is based on Qt. This paper introduces the knowledge about Linux driver, TCP/IP protocol, PCI-e and DMA first, as well as the hardware structure of the encryption card. And then discuss the study of the encryption network card application system, focusing on the design of encryption card driver and the application. Int the end of the paper, the test of the driver and the application will be talked about.Encryption card is a low-cost efficient solutions to keep network information security. Developping drivers and applications base on the Linux system conform to the the ideological line to develop domestic operating system based on the Linux kernel under the background of vigorously developping domestic operating system, and conducive to the promotion of Linux system. When the domestic operating system matures and promote the use, it is easy to transplant the program into the domestic operating system.Keywords: encryption network card; Linux; driver; application; PCI-e;DMA目 录中文摘要 (I)Abstract ............................................................................................................................. I I 第1章绪论 . (1)1.1 课题研究的背景 (1)1.2 课题研究的意义 (2)1.3 国内外研究现状 (3)1.4 论文的内容及组织结构 (4)第2章基础知识 (6)2.1 Linux驱动程序概述 (6)2.1.1 Linux驱动程序的分类 (6)2.1.2 Linux设备驱动的模块化 (7)2.2 TCP/IP协议介绍 (7)2.2.1 以太网数据封装 (7)2.2.2 以太网首部 (8)2.2.3 IP协议首部 (9)2.2.4 UDP协议首部 (10)2.2.5 TCP协议首部 (10)2.3 PCI-e/PCI总线 (11)2.3.1 PCI/PCI-e设备的初始化过程 (12)2.3.2 PCI-e总线配置空间 (14)2.3.3 PCI-e的MSI中断 (17)2.4 PCI/PCI-e设备DMA传输分析 (18)2.5 加密网卡硬件结构介绍 (19)2.5.1 加密网卡总体结构介绍 (19)2.5.2 FPGA数据接收发送链路结构介绍 (21)2.6 本章小结 (21)第3章加密网卡应用系统设计 (22)3.1 系统总体结构设计 (22)3.2 驱动程序结构设计 (23)3.2.1 驱动程序功能模块设计 (23)3.2.2 数据加密设计 (24)3.3 应用程序结构设计 (25)3.3.1 应用程序server端设计 (25)3.3.2 应用程序client端设计 (26)3.3.3 应用层数据封包格式设计 (28)3.4 本章小结 (28)第4章驱动程序设计 (29)4.1 驱动程序加载和卸载 (29)4.1.1 PCI-e驱动程序和设备的匹配 (29)4.1.2 PCI-e驱动程序的加载和卸载 (30)4.1.3 设备初始化和关闭 (31)4.2 Linux下的DMA编程 (34)4.2.1 DMA地址掩码 (35)4.2.2 DMA地址映射 (36)4.3网络设备的注册和初始化 (38)4.3.1 网络设备的注册和移除 (38)4.3.2 网络设备初始化流程 (39)4.4 网络设备的打开和关闭 (41)4.5 网络设备中断处理设计 (43)4.6 网络数据的接收和发送 (44)4.6.1 struct sk_buff结构体 (44)4.6.2 数据发送流程 (46)4.6.3 数据接收流程 (50)4.7 物理链路连接状态检测 (52)4.8 字符设备程序设计 (54)4.8.1 字符设备注册 (55)4.8.2 字符设备操作方法设计 (56)4.9 本章小结 (58)第5章应用程序设计 (59)5.1 视频及文件传输程序设计 (59)5.1.1 应用层协议设计 (59)5.1.2 client端与server端连接的建立流程 (62)5.1.3 视频码流处理框架设计 (63)5.1.4 环形缓冲区的设计 (64)5.1.5 视频传输流程设计 (68)5.1.6 文件传输流程设计 (69)5.2 秘钥管理程序设计 (70)5.3 系统测试 (71)5.3.1 网卡传输速率测试 (71)5.3.2 数据加密传输测试 (74)5.4 本章小结 (76)结论 (77)参考文献 (78)致谢 (84)攻读硕士学位期间发表的学术论文 (85)独创性声明 (86)第1章绪论1.1 课题研究的背景进入21世纪以来,互联网技术得到了长足的发展和进步。
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。
PCI网卡驱动程序分析驱动程序的架构通常包括以下几个模块:初始化模块、数据传输模块、中断处理模块和控制模块。
初始化模块负责识别和配置网卡,并进行必要的初始化操作。
数据传输模块负责处理数据的收发,包括数据的发送和接收。
中断处理模块用于处理网卡发出的中断信号,通知操作系统有数据可处理。
控制模块负责向网卡发送命令以及接收网卡的状态信息。
在操作系统启动时,PCI网卡驱动程序会加载到内核中,并通过操作系统提供的接口进行初始化。
驱动程序首先会进行设备识别,通过读取设备的PCI配置空间来获取设备的基本信息,如设备ID、厂商ID等。
然后驱动程序会检测设备的状态并进行必要的配置,如设置中断向量和启用设备。
初始化完成后,驱动程序会注册中断处理函数,以便在网卡有数据到达时能及时响应。
数据传输模块负责处理数据的收发。
在接收数据时,驱动程序会设置网卡的接收缓冲区,并等待中断信号。
当网卡接收到数据后,会触发一个中断信号,驱动程序会响应该中断并读取网卡的接收缓冲区来获取数据。
在发送数据时,驱动程序会设置网卡的发送缓冲区,并将数据写入该缓冲区。
然后驱动程序会发送一个命令给网卡,通知其开始发送数据。
发送完成后,网卡会触发一个中断信号,驱动程序会响应该中断并检查发送状态。
中断处理模块用于处理网卡发出的中断信号。
当网卡有数据到达或发送完成时,会触发一个中断信号。
驱动程序会通过中断控制器来识别该中断,并调用相应的中断处理函数。
中断处理函数会读取网卡的状态信息,如接收缓冲区中的数据长度、发送状态等,并进行相应的处理。
控制模块用于向网卡发送命令以及接收网卡的状态信息。
驱动程序会向网卡发送各种命令,如启动接收、停止接收、启动发送等。
同时,驱动程序也会定期检查网卡的状态信息,如发送缓冲区是否可用、接收缓冲区中是否有数据等。
在分析PCI网卡驱动程序时,还需要考虑一些其他的因素,如总线传输、内存管理、中断处理竞争等。
总线传输是指驱动程序通过PCI总线与网卡进行数据传输的过程,包括地址传输、数据传输等。
linux设备驱动程序的设计与实现
Linux设备驱动程序的设计与实现是一个涉及底层系统编程和硬件交互的复杂过程。
下面是一个简单的步骤指南,以帮助你开始设计和实现Linux设备驱动程序:
1. 了解硬件:首先,你需要熟悉你要驱动的硬件设备的规格和特性。
这包括硬件的内存空间、I/O端口、中断请求等。
2. 选择驱动程序模型:Linux支持多种设备驱动程序模型,包括字符设备、块设备、网络设备等。
根据你的硬件设备和需求,选择合适的驱动程序模型。
3. 编写Makefile:Makefile是一个文本文件,用于描述如何编译和链接你的设备驱动程序。
它告诉Linux内核构建系统如何找到并编译你的代码。
4. 编写设备驱动程序:在Linux内核源代码树中创建一个新的驱动程序模块,并编写相应的C代码。
这包括设备注册、初始化和卸载函数,以及支持读写和配置硬件的函数。
5. 测试和调试:编译你的设备驱动程序,并将其加载到运行中的Linux内核中。
使用各种测试工具和方法来验证驱动程序的正确性和稳定性。
6. 文档和发布:编写清晰的文档,描述你的设备驱动程序的用途、用法和已知问题。
发布你的代码以供其他人使
用和改进。
linuxpci枚举流程1.PCI配置空间每个PCI设备都有一个256字节的配置空间,其中包含设备的标识符、寄存器等信息。
Linux内核通过读取这些PCI配置空间来识别和配置设备。
2.驱动加载当Linux内核启动时,它会自动加载与PCI设备相关的驱动程序模块。
驱动程序模块是内核扩展的一部分,用于控制和管理特定类型的PCI设备。
3.PCI总线扫描当驱动程序模块加载成功后,Linux内核将开始扫描主机上的PCI总线。
PCI总线是一个硬件接口,用于将CPU与PCI设备连接起来。
4.根总线控制器PCI总线上至少有一个根总线控制器,用于控制所有PCI设备的访问和数据传输。
Linux内核通过根总线控制器扫描整个PCI总线。
5.PCI总线配置空间扫描内核通过读取PCI总线上每个设备的配置空间来识别和配置设备。
它使用PCI配置空间中的设备ID、物理地址、中断号等信息来确定设备的类型和特性。
6.分配资源一旦设备被识别,内核将为其分配资源,例如物理内存、中断请求等。
分配资源是确保每个设备可以正确运行的重要步骤。
7.驱动绑定一旦设备被识别和配置,内核将为其加载正确的驱动程序。
驱动程序将与设备绑定,以便允许操作系统与设备进行交互。
8.驱动初始化加载驱动程序后,该驱动程序将进行初始化。
初始化过程可能包括设备注册、中断处理程序的安装和设备功能的启用等。
9.设备操作一旦设备被成功初始化,操作系统将能够通过驱动程序与设备进行交互。
这包括读取和写入设备寄存器、发送和接收数据等。
10.设备卸载当不再需要一些PCI设备时,可以卸载其驱动程序。
这将释放设备占用的资源,并将设备设置为未配置状态。
总的来说,Linux PCI枚举流程包括PCI配置空间、驱动加载、PCI总线扫描、根总线控制器、配置空间扫描、资源分配、驱动绑定、驱动初始化、设备操作和设备卸载等步骤。
这个流程确保了PCI设备被正确识别、配置和管理,并能够与操作系统进行正常的数据交互。
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。
Linux下PCI设备驱动开发方法及应用实例
高翊宇;马林华
【期刊名称】《微计算机信息》
【年(卷),期】2007(023)010
【摘要】Linux是一种日趋成熟完善的操作系统.越来越多的软硬件厂商开始使用Linux平台来开发自己的产品,因而对基于该平台的设备驱动程序的需求也愈来愈多.同时PCI总线作为一个具有兼容性强、平台无关性等特点从的计算机总线标准.日前得到了广泛的应用.本文通过实例讨论了如何在Linux下实现PCI设备驱动程序的开发.
【总页数】3页(P310-312)
【作者】高翊宇;马林华
【作者单位】710038,陕西西安,空军工程大学工程学院;710038,陕西西安,空军工程大学工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP316
【相关文献】
1.Linux下无配置信息PCI设备的驱动开发 [J], 陈宁;虢莉敏;王新梅
2.基于Linux系统的PCI设备DMA驱动开发 [J], 范哲超;吴永亮
3.Linux下PCI设备流式DMA驱动开发 [J], 朱红星;苗克坚
4.Linux设备驱动开发方法及应用实例 [J], 王小龙;何克忠;房小翠;丁冬花
5.Linux字符设备驱动开发方法与应用实例 [J], 简杰鸿;刘朝辉
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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。
字符设备、块设备以及⽹络设备在LINUX⾥⾯,设备类型分为:字符设备、块设备以及⽹络设备, PCI是⼀种和ISA为⼀类的总线结构,归属于⽹络驱动设备~~~字符设备、块设备主要区别是:在对字符设备发出读/写请求时,实际的硬件I/O⼀般就紧接着发⽣了,⽽块设备则不然,它利⽤⼀块系统内存作为缓冲区,当⽤户进程对设备请求能满⾜⽤户的要求时,就返回请求的数据,如果不能就调⽤请求函数来进⾏实际的I/O操作,因此,块设备主要是针对磁盘等慢速设备设计的,以免消耗过多的CPU时间来等待~~~系统中能够随机(不需要按顺序)访问固定⼤⼩数据⽚(chunks)的设备被称作块设备,这些数据⽚就称作块。
最常见的块设备是硬盘,除此以外,还有软盘驱动器、CD-ROM驱动器和闪存等等许多其他块设备。
注意,它们都是以安装⽂件系统的⽅式使⽤的——这也是块设备的⼀般访问⽅式。
另⼀种基本的设备类型是字符设备。
字符设备按照字符流的⽅式被有序访问,像串⼝和键盘就都属于字符设备。
如果⼀个硬件设备是以字符流的⽅式被访问的话,那就应该将它归于字符设备;反过来,如果⼀个设备是随机(⽆序的)访问的,那么它就属于块设备。
这两种类型的设备的根本区别在于它们是否可以被随机访问——换句话说就是,能否在访问设备时随意地从⼀个位置跳转到另⼀个位置。
举个例⼦,键盘这种设备提供的就是⼀个数据流,当你敲⼊"fox" 这个字符串时,键盘驱动程序会按照和输⼊完全相同的顺序返回这个由三个字符组成的数据流。
如果让键盘驱动程序打乱顺序来读字符串,或读取其他字符,都是没有意义的。
所以键盘就是⼀种典型的字符设备,它提供的就是⽤户从键盘输⼊的字符流。
对键盘进⾏读操作会得到⼀个字符流,⾸先是"f",然后是"o",最后是"x",最终是⽂件的结束(EOF)。
当没⼈敲键盘时,字符流就是空的。
硬盘设备的情况就不⼤⼀样了。