PCI总线学习(二)：PCI总线驱动

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一、pci_driver结构体

        《Linux设备驱动开发》中讲到，PCI只是一种总线，具体的PCI设备可以是字符设备、网络设备、USB主机控制器等，因此一个通过PCI总线与系统连接的设备的驱动至少包含两部分：PCI设备驱动和设备本身的驱动。 对于这句话我的理解是，PCI驱动指实现对PCI设备的探测、移除、挂起\恢复等功能的代码部分。而设备本身的驱动指的是file_operations结构体实现的open、release、read、write等功能的代码部分。

        其中pci_driver的结构如下所示。其中的probe函数要完成对PCI设备的初始化及其设备本身身份（字符、TTY、网络等）驱动的注册。当Linux内核启动并完成对所有PCI设备进行扫描、登录和分配资源等初始化操作的同时，会建立起系统中所有PCI设备的拓扑结构，probe函数负责硬件的探测工作并保存配置信息。

struct pci_driver { struct list_head node; const char *name; const struct pci_device_id *id_table; /* 不能为NULL，以便probe函数调用 */ int (*probe)(struct pci_dev *dev, const struct pci_device_id *id); /* 新设备添加 */ void (*remove)(struct pci_dev *dev); /* 设备移除 */ int (*suspend)(struct pci_dev *dev, pm_message_t state); /* 设备挂起 */ int (*resume)(struct pci_dev *dev); /* 设备唤醒 */ void (*shutdown)(struct pci_dev *dev); int (*sriov_configure)(struct pci_dev *dev, int num_vfs); /* On PF */ int (*sriov_set_msix_vec_count)(struct pci_dev *vf, int msix_vec_count); /* On PF */ u32 (*sriov_get_vf_total_msix)(struct pci_dev *pf); const struct pci_error_handlers *err_handler; const struct attribute_group groups; const struct attribute_group dev_groups; struct device_driver driver; struct pci_dynids dynids; bool driver_managed_dma; };

         其中pci_device_id结构体如下所示。PCI_ANY_ID定义为~0，即对任意ID都适用。

struct pci_device_id { __u32 vendor;/* 设备供应商ID，如果为：PCI_ANY_ID则表示不检查此值*/ __u32 device; /* 指定设备的设备ID，如果为：PCI_ANY_ID则表示不检查此值*/ __u32 subvendor; /* 设备子供应商ID，如果为：PCI_ANY_ID则表示不检查此值*/ __u32 subdevice; /* 指定设备的子设备ID，如果为：PCI_ANY_ID则表示不检查此值 */ __u32 class; /* 指定设备的类代码，由基类、子类和接口组成 */ __u32 class_mask; /* 类代码的掩码，由基类、子类和接口组成 */ kernel_ulong_t driver_data; /* 指向驱动程序私有数据的指针 */ __u32 override_only; };

二、 PCI设备驱动的组成

        以下pci驱动示例代码以驱动字符设备为例，其一部分代码实现pci_driver成员函数，一部分代码实现字符设备的file_operations成员函数。

#include <linux/of_gpio.h> #include <linux/gpio.h> #include <linux/bits.h> #include <linux/debugfs.h> #include <linux/err.h> #include <linux/i2c.h> #include <linux/init.h> #include <linux/kernel.h> #include <linux/module.h> #include <linux/mutex.h> #include <linux/of.h> #include <linux/pmbus.h> #include <linux/util_macros.h> #include <linux/delay.h> #include <linux/poll.h> #include <linux/platform_device.h> #include <linux/pci.h> int tmc_pci_open(struct inode *node, struct file *filp){ /*......*/ } int tmc_pci_release(struct inode *, struct file *) { /*......*/ } ssize_t tmc_pci_read(struct file *, char __user *, size_t, loff_t *) { /*......*/ } ssize_t tmc_pci_write(struct file *, const char __user *, size_t, loff_t *) { /*......*/ } struct file_operations tmc_pci_fops = { .open = tmc_pci_open, .release = tmc_pci_release, .read = tmc_pci_read, .write = tmc_pci_write, }; int tmc_spi_probe(struct pci_dev *dev, const struct pci_device_id *id) { /*......*/ } void tmc_spi_remove(struct pci_dev *dev) { /*......*/ } const struct pci_device_id tmc_spi_idtable[] = { {/*非空*/}, {} }; struct pci_driver tmc_pci_drv = { .probe = tmc_spi_probe, .remove = tmc_spi_remove, .id_table = tmc_spi_idtable, }; int tmc_pci_init() { pci_register_driver(tmc_pci_drv); return 0; } void tmc_pci_exit { pci_unregister_driver(tmc_pci_drv); } module_init(tmc_pci_init); mosule_exit(tmc_pci_init); MODULE_LICENSE("GPL"); 

三、PCI驱动网卡案例