PCI驱动程序

配置寄存器和初始化

struct pci_device_id {  

　　__u32 vendor, device;  　　　　　　/* Vendor and device ID or PCI_ANY_ID*/  

　　__u32 subvendor, subdevice; 　　   /* Subsystem ID's or PCI_ANY_ID */  

　　__u32 class, class_mask; 　　　　　/* (class,subclass,prog-if) triplet */  

　　kernel_ulong_t driver_data; 　　　　/* Data private to the driver */

};

1、 vendor  （厂商号）这个寄存器标识一个硬件制造商，例如,每个Intel的设备都标有相贩供应商号， 0x8086, 这样的号有一个全球注册，由PCI特别利益体所维护， 并且供应商必须申请有一个唯一的分配给它们的编号

2、device  (设备号) 这个寄存器，由供应商选择。

3、subvendor  (子厂商号)  如果驱动可处理任何类型的子系统ID, 值PCI_ANY_ID应该用于设置此域

4、subdevice  (子设备号)  如果驱动可处理任何类型的子系统ID, 值PCI_ANY_ID应该用于设置此域 

5、class      (类别)      如果驱动可处理任何类型的子系统ID, 值PCI_ANY_ID应该用于设置此域

6、class_mask  (类别掩码)  如果驱动可处理任何类型的子系统ID, 值PCI_ANY_ID应该用于设置此域

7、driver_data  (私有数据)

 

再介绍两个宏定义用来初始化struct pci_device_id

 

PCI_DEVICE(vendor, device)   :   这个创建一个 struct pci_device_id, 它匹配特定的供应商和设备ID,这个宏设置这个结构的子供应商和子设备号为PCI_ANY_ID

 

PCI_DEVICE_CLASS(device_class, device_class_mask)   : 这个创建一个struct pci_device_id它匹配一个特定的PCI类。

 

MODULE_DEVICE_TABLE宏

MODULE_DEVICE_TABLE   ： 用于将pci_device_id结构输出到用户空间，来允许执插拔各模块加载系统知道什么模块使用什么硬件设备。示例： MODULE_DEVICE_TABLE(pci, i810_ids); 这个语句创建一个名为__mod_pci_device_table的局部变量，指向struct pci_device_id的列表，稍后在内核构建过程中，depmod程序在所有的模块中录找__mod_pci_device_table。如果找个这个符号，它将数据拉出模块并添加到文件/lib/modules/KERNEL_VERSION/modules.pcimap。在depmod完成后，所有的被内核中的模块支持的PCI设备被列出，带有它们模块名子，在那个文件中，当内核告知热插拔系统有新的PCI设备已找到，热插拔系统使用modules.pcimap文件来找到正确的驱动来加载。

 

注册PCI驱动程序

为了被正确注册到内核, 所有的 PCI 驱动必须创建的主结构是 struct pci_driver 结构。这个结构包含许多函数回调和变量, 来描述 PCI 驱动给 PCI核心。这里是这个结构的一个 PCI 驱动需要知道的成员：

const char *name;

驱动的名字。在内核中所有 PCI 驱动里中它必须是唯一的。通常被设置为和驱动模块名字相同的名子。当驱动程序运行在内核中时，它显示在 sysfs 中在/sys/bus/pci/drivers/ 下面。

 

const struct pci_device_id *id_table;

指向 struct pci_device_id 表的指针。

 

int (*probe) (struct pci_dev *dev, const struct pci_device_id *id);

指向 PCI 驱动中 probe 函数的指针。当PCI 核心有一个它认为驱动程序需要控制的 struct pci_dev 时，就会调用这个函数。 PCI 核心用来做判断的 struct pci_device_id 指针也被的, 也被传递给这个函数。如果PCI驱动程序确认传递给它的 struct pci_dev，则应该恰当地初始化这个设备并且返回 0。如果这个驱动确认该设备，或者发生了错误，它应当返回一个负的错误值。

void (*remove) (struct pci_dev *dev);

指向一个移除函数的指针，当 struct pci_dev被从系统中移除，或者PCI驱动程序正在从内核中卸载时，PCI核心调用该函数。

 

int (*suspend) (struct pci_dev *dev, u32 state);

当 struct pci_dev 被挂起时 PCI 核心调用的函数的指针. 挂起状态在 state 变量里传递. 这个函数是可选的; 一个驱动不必提供它.

int (*resume) (struct pci_dev *dev);

当 pci_dev 被恢复时 PCI 核心调用的函数的指针. 它总是在挂起函数已经被调用之后被调用。这个函数时可选的; 一个驱动不必提供它.

 

总之, 为创建一个正确的 struct pci_driver 结构, 只需要四个字段被初始化:
static struct pci_driver pci_driver = {
　　.name = "pci_skel",
　　.id_table = ids,
　　.probe = probe,
　　.remove = remove,
};

 

为了把struct pci_driver注册到PCI核心中，需要调用以 struct pci_driver 指针为参数的pci_register_driver函数。通常在PCI驱动程序的模块初始化代码中完成该工作：

static int __init pci_skel_init(void)
{
　　return pci_register_driver(&pci_driver);
}

如果注册成功，pci_register_driver函数返回 0；否则，返回一个负的错误编号。

 

当PCI驱动程序将要被卸载的时候，需要把struct pci_driver从内核注销。这是通过调用pci_unregister_driver来完成的。当该函数被调用时，当前绑定到该驱动程序的任何PCI设备都被移除，该PCI驱动程序的移除函数在pci_ungister_driver函数返回之前被调用。

static void __init pci_skel_exit(void)
{
　　pci_unregister_driver(&pci_driver);
}

 

激活PCI设备

在PCI驱动程序的探测函数中，在驱动程序可以访问PCI设备的任何设备资源之前（I/O区域或者中断）， 驱动程序必须调用pci_enable_device函数：

int pci_enable_device(struct pci_dev *dev);

 

访问I/O和内存空间

unsigned long pci_resource_start(struct pci_dev *dev, int bar);

该函数返回六个PCI I/O区域之一的首地址（内存地址或I/O端口号）。该区域由整数的bar（base address register，基地址寄存器）指定，bar的取值为 0 到 5。

 

unsigned long pci_resource_end(struct pci_dev *dev, int bar);

这个函数返回第bar个I/O区域的尾地址。注意这是最后一个可用地址，而不是该区域之后的第一个地址。

 

unsigned long pci_resource_flags(struct pci_dev *dev, int bar);

这个函数返回与这个资源相关联的标志。

资源标识用来定义单个资源的一些特性。对于和 PCI I/O 区相关联的 PCI 资源，这个信息从基地址寄存器中抽取出来，但是对于和 PCI 设备无关的资源，它可能来自其他地方。

 

所有资源标志定义在<linux/ioport.h>中，其中最重要的几个：

IORESOURCE_IO

IORESOURCE_MEM

       如果相关的I/O区域存在，将设置这些标志之一。

IORESOURCE_PREFETCH

IORESOURCE_READONLY

       这些标志表明内存区域是否为可预取的和/或是写保护的。对于PCI资源来说，从来不会设置后面的那个标志。