Linux 2.4下PCI设备驱动入门与体系结构详解

Linux下PCI设备驱动程序开发是一篇关于在Linux操作系统环境下创建和管理PCI（Peripheral Component Interconnect）设备驱动的文章。PCI是一种通用的计算机总线接口标准，它在现代计算机架构中扮演着核心角色，提供了高效、平台无关性和即插即用功能。本文主要针对Linux内核版本2.4，深入讲解了PCI总线系统的体系结构、工作原理以及编写驱动程序的相关步骤。 首先，PCI总线体系结构包括了PCI桥，它允许CPU通过PCI桥与总线子系统交互，从而实现了总线与存储子系统的分离。PCI总线的速度可高达133MHz，在不同体系结构如IA-32、Alpha、PowerPC等中都能支持，体现了良好的平台兼容性。其优点在于提升数据传输效率、增强平台独立性，并支持即插即用特性，简化了硬件的安装和配置过程。 在实际的计算机系统中，如图2所示，PCI设备通常连接到主PCI总线（PCI Bus 0），而PCI桥则作为连接器，将主总线与其他PCI总线（如PCI Bus 1）相连，形成了一个层次化的网络。例如，显卡这样的设备可以直接连接到主PCI总线上，而其他设备可能通过下游或上游的PCI桥进行扩展。 编写Linux下的PCI驱动程序时，开发者需要理解PCI设备的地址空间、中断处理机制以及数据传输方式。驱动程序通常包含初始化、配置、读写数据以及处理中断等关键部分。开发者需要遵循Linux内核的驱动程序框架，包括注册设备、分配内存和设置中断处理函数等步骤。 这篇文档对于想要在Linux环境中进行PCI设备驱动开发的工程师来说，是一份重要的参考资源，它详细解释了PCI设备如何融入Linux系统，以及开发者如何设计和实现符合PCI规范的驱动程序，确保其能够在各种平台上稳定、高效地运行。