Linux下PCI驱动开发教程 (linuxpci驱动开发教程)
随着计算机技术的不断发展，越来越多的设备需要与计算机进行通信。其中，PCI总线设备是一类常见的设备，因为其速度和可靠性的特性，使得它被广泛应用于各种计算机设备中。本文将介绍如何在Linux系统下进行PCI驱动开发。
一、PCI基础知识
PCI（Peripheral Component Interconnect）是一种计算机总线，其包括总线、卡槽和设备三部分。在PCI架构中，设备可以直接与总线进行通信，避免了CPU介入的过程，这样就大大提升了计算机系统的性能。
PCI总线的传输速率与时钟频率相关，其中PCI 32位总线的传输速率是133MB/s，PCI Express 1.0（基于PCIe x1）的传输速率为250MB/s，PCI Express 2.0（基于PCIe x1）的传输速率为500MB/s。除了PCI总线，还有PCI-X和PCI Express两种主流的PCI总线传输协议。
二、设备和驱动
在通常情况下，PCI设备可以被用来控制各种硬件设备，包括网卡、声卡、显卡等等。在Linux系统中，每个PCI设备都是一个独立的驱动，而这个驱动需要制定一个适当的设备驱动程序对其进行管理。对于驱动程序的设计，可以通过内核对象在内核空间中实现，也可以通过设备文件在用户空间中进行实现。
三、开发PCI驱动
1.注册设备
在Linux系统中进行PCI驱动的开发，需要首先要完成设备的注册工作。在PCI子系统中，并发地处理设备的情况很常见，利用Linux内核中的稳定模块可以很好地解决这个问题。
struct pci_driver pci_driver = {
.name = “MyDriver”,
.id_table = ids,
.probe = my_probe,
.remove = my_remove,
.suspend = my_suspend,
.resume = my_resume,
};
int init_module(void) {
return pci_register_driver(&pci_driver);
}
void cleanup_module(void) {
pci_unregister_driver(&pci_driver);
}
上述代码是注册PCI设备驱动时使用的。通过这个模块，可以实现对设备的管理，并且可以提供独立的驱动程序、传输机制等。
2.首先初始化PCI设备
在开始开发PCI设备驱动之前，需要先初始化相应的PCI设备资源，比如设备的总线号、PCI设备号、制造商ID、设备ID等。
static struct pci_device_id pci_ids[] = {
{ PCI_DEVICE(0x8086, 0x0002), },
{ 0, },
};
其中，PCI_DEVICE(0x8086, 0x0002)指定了设备的制造商ID和设备ID，这里的制造商ID是Intel，设备ID是虚拟PCI设备。这个数组可以用来在驱动程序中查询和指定PCI设备信息。
3.probe函数和remove函数
probe函数和remove函数是PCI驱动常常使用的两个函数。
probe函数是在内核检测到某个PCI设备时，会自动调用该函数进行硬件初始化、启用中断等操作。在该函数中，可以定义设备从内核到用户空间的映射，可以在内核上执行函数，并且可以对设备进行各种设置。
static int my_probe(struct pci_dev *pdev, const struct pci_device_id *ent) {
void __iomem *vbase;
if (pci_enable_device(pdev))
return -EIO;
pci_set_master(pdev);
vbase = ioremap(pdev->resource[0].start, pci_resource_len(pdev, 0));
return 0;
}
remove函数在驱动需要移除PCI设备时，自动调用。该函数将释放与该设备相关联的内存、中断处理程序等资源，并且关闭设备。
static void my_remove(struct pci_dev *pdev) {
iounmap(vbase);
pci_disable_device(pdev);
}
4.suspend和resume函数
suspend和resume函数常常用于系统休眠和唤醒后，对PCI设备状态的控制和恢复。这个函数通常作为驱动程序中特有的api来使用，但是需要在驱动中指定这个函数。
五、
通过本文所述，可以看出，在Linux系统下进行PCI驱动开发需要熟练掌握PCI相关的基础知识，这样才能设计出符合完整性和可靠性要求的驱动程序。同时，在驱动开发过程中还需注意设备注册、硬件初始化、中断处理等环节，这些关键的技术点都是一个优秀的PCI驱动程序必须考虑的因素。
