Linux 2.6内核PCI驱动开发详解

"PCI驱动开发手册" 在Linux系统中，PCI（Peripheral Component Interconnect）驱动开发是连接操作系统与硬件设备的关键环节，特别是在嵌入式系统和服务器领域，PCI设备如网卡、显卡、声卡等广泛使用。本文将详细介绍Linux 2.6内核中PCI驱动程序开发的相关知识，包括主要的数据结构、函数以及开发流程。 1. PCI相关数据结构说明 1.1 struct pci_driver `struct pci_driver`是PCI驱动的核心数据结构，它定义了与PCI设备交互的接口。以下是一些主要成员的解释： - `name`: 驱动名称，用于标识驱动程序。 - `id_table`: 包含了设备ID和供应商ID的数组，用于匹配设备。 - `probe`: 设备探测函数，当系统发现匹配的PCI设备时调用。 - `remove`: 设备移除函数，当设备被移除或驱动被卸载时调用。 - `save_state`, `suspend`, `resume`, `enable_wake`: 分别对应设备状态保存、挂起、恢复和唤醒功能。 初始化`struct pci_driver`时，通常只需要设置`name`、`id_table`、`probe`和`remove`字段。例如，使用`PCI_DEVICE`宏来定义设备ID匹配表。 1.2 struct pci_dev `struct pci_dev`表示一个具体的PCI设备，包含了大量的硬件信息，如： - `vendor`: 设备供应商ID。 - `device`: 设备ID。 - `class`: 设备类别。 - `resource`: 资源指针，表示设备使用的内存和I/O地址。 通过这些信息，驱动程序可以访问和操作硬件资源。 2. PCI驱动开发流程 PCI驱动开发通常遵循以下步骤： - **注册驱动**：使用`pci_register_driver()`将`struct pci_driver`注册到系统，这样当PCI总线扫描到匹配的设备时，会自动调用`probe`函数。 - **设备探测**：在`probe`函数中，根据`pci_dev`结构体中的信息初始化设备，并建立驱动与设备之间的联系。 - **设备操作**：驱动程序通过`pci_dev`提供的接口读写设备寄存器，控制硬件。 - **设备移除**：当`remove`函数被调用时，释放设备资源，解除驱动与设备的关联。 - **电源管理**：如果支持，驱动还需要实现电源管理相关的函数，如`suspend`和`resume`，以适应系统的节能需求。 3. PCI设备配置 PCI设备的配置空间可以通过`pci_read_config_byte()`, `pci_write_config_byte()`等函数进行读写。此外，PCI设备的资源分配（如I/O端口和内存映射）可以通过`pci_request_region()`和`pci_release_region()`来完成。 4. 总结 理解并掌握PCI驱动开发涉及到对Linux内核机制、PCI规范和硬件原理的深入理解。通过熟悉上述数据结构和开发流程，开发者能够创建出能够有效管理和控制PCI设备的驱动程序，从而确保系统的稳定运行和高效性能。