pcie（三）- Linux PCI 驱动程序

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一、PCIE驱动结构

PCI 驱动程序通过 pci_register_driver()“发现”系统中的 PCI 设备。当 PCI 通用代码发现新设备时，将通知具有匹配“描述”的驱动程序。

pci_register_driver() 将大部分设备探测留给 PCI 层，并支持插入/移除设备，因此在单个驱动程序中支持热插拔 PCI、CardBus 和 Express-Card。pci_register_driver() 调用需要传入函数指针表。

一旦驱动程序知道了一个 PCI 设备并取得了句柄操作权，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（对于一致性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()
  )

• 初始化非PCI（即芯片的LAN/SCSI/etc部分）

• 启用 DMA/处理引擎

使用完设备后，需要卸载模块，驱动程序需要执行以下步骤：

• 禁止设备生成 IRQ

• 释放 IRQ ( free_irq()
  )

• 停止所有 DMA 活动

• 释放 DMA 缓冲区（流式和一致性）

• 从其他子系统（例如 scsi 或 netdev）注销

• 释放 MMIO/IOP 资源

• 禁用设备

如果未配置 PCI 子系统（未设置 CONFIG_PCI），则下面描述的大多数 PCI 函数被定义为内联函数，要么完全为空，要么仅返回适当的错误代码，以避免驱动程序中出现大量 ifdef。

二，pci_register_driver() 调用

PCI 设备驱动程序pci_register_driver()在初始化期间调用一个指向描述驱动程序的结构的指针(struct pci_driver)：

• struct pci_driver pci结构定义

struct pci_driver {
  struct list_head        node;
  const char              *name;
  const struct pci_device_id *id_table;
  int (*probe)(struct pci_dev *dev, const struct pci_device_id *id);
  void (*remove)(struct pci_dev *dev);
  int (*suspend)(struct pci_dev *dev, pm_message_t state);
  int (*resume)(struct pci_dev *dev);
  void (*shutdown)(struct pci_dev *dev);
  int (*sriov_configure)(struct pci_dev *dev, int num_vfs);
  int (*sriov_set_msix_vec_count)(struct pci_dev *vf, int msix_vec_count);
  u32 (*sriov_get_vf_total_msix)(struct pci_dev *pf);
  const struct pci_error_handlers *err_handler;
  const struct attribute_group **groups;
  const struct attribute_group **dev_groups;
  struct device_driver    driver;
  struct pci_dynids       dynids;
  bool driver_managed_dma;
};

• struct pci_device_id //PCI 设备 ID 结构

定义

struct pci_device_id {


  __u32 vendor, device;
  __u32 subvendor, subdevice;
  __u32 class, class_mask;
  kernel_ulong_t driver_data;
  __u32 override_only;
};

成员描述：

• vendor：要匹配的供应商 ID（或 PCI_ANY_ID）

• device：要匹配的设备 ID（或 PCI_ANY_ID）

• subvendor：要匹配的子系统供应商 ID（或 PCI_ANY_ID）

• subdevice：要匹配的子系统设备 ID（或 PCI_ANY_ID）

• class：要匹配的设备类、子类和“接口”。请参阅 PCI 本地总线规范的附录 D 或 include/linux/pci_ids.h 以获取完整的类列表。大多数驱动程序不需要指定 class/class_mask，因为 vendor/device 通常就足够了。

• class_mask：限制比较类字段的哪些子字段。有关用法示例，请参见 drivers/scsi/sym53c8xx_2/。

• driver_data：驱动程序私有的数据。大多数驱动程序不需要使用 driver_data 字段。最佳实践是将 driver_data 用作等效设备类型的静态列表的索引，而不是将其用作指针。

• override_only：仅当 dev->driver_override 是此驱动程序时匹配。

大多数驱动程序只需要PCI_DEVICE()
或PCI_DEVICE_CLASS()
设置一个 pci_device_id 表。

新的 PCI ID 可以在运行时添加到设备驱动程序 pci_ids 表中，如下所示：

echo "vendor device subvendor subdevice class class_mask driver_data" > \
/sys/bus/pci/drivers/{driver}/new_id

• subvendor 和 subdevice 字段默认为 PCI_ANY_ID (FFFFFFFF)

• class 和 classmask 字段默认为 0

• driver_data 默认为 0UL。

• override_only 字段默认为 0。

请注意，driver_data 必须与驱动程序中定义的任何 pci_device_id 条目使用的值匹配。如果所有 pci_device_id 条目都具有非零 driver_data 值，这将使 driver_data 字段成为必需字段。

添加后，将为在其（新更新的）pci_ids 列表中列出的任何无人认领的 PCI 设备调用驱动程序探测例程。

当驱动程序退出时，它只是调用pci_unregister_driver()并且 PCI 层自动为驱动程序处理的所有设备调用删除钩子。

三，驱动程序功能/数据的“属性”