跳到主要内容

16_怎么编写PCIe设备驱动程序

怎么编写PCIe设备驱动程序​

参考内核文件：

  • Documentation/PCI/MSI-HOWTO.txt
  • drivers/nvme/host/pci.c

1. PCI总线设备驱动模型​

image-20220125225516969

PCI总线设备驱动模型：

  • 右边是pci_dev，由PCIe控制器的驱动程序扫描PCIe总线，识别出设备，并构造、注册pci_dev
    • pci_dev结构体含有丰富的信息，比如vid、pid、class、已经分配得到的mem/io资源、INTx中断资源
  • 左边是PCIe设备驱动程序pci_driver，需要我们编写、注册
    • 使用函数pci_register_driver来注册
    • pci_driver结构体里含有id_table，表示它能支持哪些设备
    • pci_driver结构体里含有probe函数，表示发现能匹配的pci_dev后，这个probe函数将被调用

怎么判断pci_driver和pci_dev是否匹配？使用如下图所示函数：

image-20220125225956558

pci_bus_match核心代码如下：

pci_bus_match
    found_id = pci_match_device(pci_drv, pci_dev);
			found_id = pci_match_id(drv->id_table, dev);
				pci_match_one_device(ids, dev)

image-20220125230358567

示例，下图表示支持这样的pci_dev：

  • pci_dev的class & 0xffffff == PCI_CLASS_STORAGE_EXPRESS
  • pci_dev的VID为PCI_VENDOR_ID_APPLE、DID为0x2001

image-20220125230844461

2. 获得PCIe设备的资源​

PCIe控制器扫描出PCIe设备后，会为这个设备分配资源、并记录在对应的pci_dev里：

  • struct resource resource[DEVICE_COUNT_RESOURCE]：含有mem/io资源
  • irq：含有INTx中断号

2.1 获得内存/IO空间​

参考代码：kernel/drivers/scsi/3w-9xxx.c

image-20220125231602646

判断资源类型，参考代码：

image-20220125231959689

2.2 获得中断号​

2.2.1 获得INTx中断号​

直接使用pci_dev->irq。

2.2.2 获得MSI-X/MSI中断号​

参考代码：drivers/nvme/host/pci.c

image-20220125232222198

3. 使能设备​

参考代码：drivers/nvme/host/pci.c

image-20220125232405748