Linux架构之PCIe:揭秘硬件通信的秘密（linuxpcie架构）

Linux架构之PCIe:揭秘硬件通信的秘密

随着日趋复杂的架构和新兴的虚拟化技术，Linux软件开发已成为企业数据中心的基石。在开发Linux内核的过程中，硬件的可编程性和稳定性被认为是非常重要的因素。因此，PCIe是Linux开发人员在架构中不可缺少的重要元素。

PCIe（Peripheral Component Interconnect Express）是一个高性能数据传输总线，支持桌面计算机、服务器和大型数据中心的构建。PCIe提供血统多功能接口，允许处理器与内存单元或其他外设组件之间进行高速通信。与PCI / PCI-X连接器相比，PCIe提供更低的电磁干扰，更高的性能和更灵活的架构。

PCIe的设计允许多个芯片连接到PCIe总线上，以便多个外设能够共享数据，同时具有较低的总拥塞风险。例如，在网络卡和存储卡的组合中，可以使用多个芯片同时处理网络和存储操作，这在有限的PCI帧中不可能实现。

Linux系统中，PCIe总线连接器被用于构建主板设置中的可靠通信链路，以支持计算需求。 Windows和Linux都支持PCIe，但Linux给开发人员提供了更多的可编程性和可定制性，以便构建任意形式的硬件设备。

例如，Linux开发人员可以通过Linux设备驱动程序构建PCIe芯片，以实现口令管理功能，例如控制芯片的访问权限并创建数据结构以对主机进行身份验证。

另外，Linux开发人员还可以在Usb设备驱动程序中使用PCIe，以控制USB设备并向其发送数据。许多USB 3.0设备都支持PCIe，因此Linux系统可以让开发人员使用高速USB 3.0接口以及PCIe接口创建完整的Usb subsystem 。例如，在开发Usb设备驱动程序的过程中，可以使用以下代码片段从Usb设备读取数据：

struct usb_device *dev = GET_USB_DEV;

int len;

uint32_t *buf = (uint32_t *)usb_alloc_coherent(dev, len, GFP_KERNEL);

int ret = usb_control_msg(dev, usb_rcvctrlpipe(dev, 0),

USB_REQ_GET_DATA,

USB_DIR_IN | USB_TYPE_VENDOR | USB_RECIP_DEVICE,

0, 0, buf, len, 100);

总之，PCIe为Linux开发者提供了硬件通信的绝佳方案。它可以使Linux系统支持的外设的数据传输速度更快，从而提高系统的性能和可靠性。Linux开发人员可以利用其可编程性和定制性，构建任意形式的硬件系统，以满足更高的性能要求。