遍历PCI设备的Linux设备驱动程序

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       如果要访问PCI 设备，首先要确定PCI设备在系统中的物理连接情况。描述这个连接情况的数据是“总线号”、“设备号”和“功能号”。一个系统可以有256 个PCI总线，每个总线上可以有32 个设备，每个设备可以具有8 个功能（每个功能作为一个PCI设备）。当这三个数据确定的时候，就可以在系统中唯一确定一个PCI 设备。

8~10:功能位.            有时候,一个pci设备对应多个功能.将每个功能单元分离出来,对应一个独立的pci device
11~15位:设备号        对应该pci总线上的设备序号
16~23位:总线号        根总线的总线号为0.每遍历到下层总线,总线号+1

PCI拓扑结构图

 

         在上图的总线结构中,ethernet设备和pci-pci bridge的同类型资源空间必须要是pci bus0的一个子集
例如,pci bus 0的I/O端口资源是0x00CC~0x01CC. Ethernet设备的I/O范围的是0x00CC~0x0xE0.那么pci-pci bridge的I/O端口范围就必须要在0x0xE0~0x01CC之间.
         同样,SCSI和VIDEO同类型资源必须要是pci_bus1的子集.pci bus1上有一个pci桥,对应的资源也就是它所连桥上的资源.即pci_bus->self.
         也就是说，下层总线的资源是它上层总线资源的子集。上层总线资源是下层总线资源的父集。
         其实,每个PCI设备的资源地始地址都是由操作系统设置的.在x86上,都由bios设置好了.假若没有bios的时候,我们应该怎么去设置设备的资源起始范围呢?
可能在pci枚举完成之后:
1:从根总线开始,设置根总线的资源范围是从0开始,到0xFFFF或者0xFFFFFFFF的最大范围.
2:对其它的设备,可往其资源寄存器全部写入1,就可以求得该资源项的类型和长度.
3:设备从根总线的资源那里分得对应长度的资源.
4:如果设备是pci-pci bridge,则递归配置它.

PCI数据结构图

 

      如上图所示:所有的根总线都链接在pci_root_buses链表中. Pci_bus ->device链表链接着该总线下的所有设备.而pci_bus->children链表链接着它的下层总线.

      对于pci_dev来说,pci_dev->bus指向它所属的pci_bus. Pci_dev->bus_list链接在它所属bus的device链表上.此外,所有pci设备都链接在pci_device链表中.

 

pci设备的配置空间

 

 

 

 

struct pci_dev中的devfn是上边的32位左移8位后的数据。

 Fix the error message for the "dev -p" comand when run on 2.6.26 or later kernels, which no longer have the global "pci_devices" list head.

 

有可能遇到的问题：

1. 在注册驱动程序的时候说权限不足，注册驱动应该有root用户的权限，所以要先切换到root用户下，可以使用su命令进行切换。

2. 有时候有些入口符号是不能被随便使用的，除非你的驱动程序遵守GPL协议。我们可以用cat /proc/kallsyms来查看内核导出的符号。

3. 在编译驱动程序的时候，要有内核源码树，否则会因为找不到相应的makefile而不能载入模块。

4. insmod时，要加上ko后缀，rmmod时不需要。lsmod查看设备驱动有哪些，dmesg查看printk打印的消息，dmesg –c清楚消息。

5. pci_devices入口符号在新的内核版本中已经不使用了，若采用此符号，需使用老的内核版本（如Linux2.4）。

6. 若在make编译时通过，但在insmod时出错，可能是驱动程序在运行时出错，如内存分配失败等，此时可以减少内存的使用量。

 

在使用此驱动程序时，要按照如下步骤：

make

insmod listpci_driver.ko

lsmod

mknod /dev/listpci_device c 413 0

gcc –o listpci listpci.c

./listpci