linux pci/pcie驱动

/driver/pci/probe.c

/arch/powerpc/kernel/pci_64.c

在pci驱动中pci调用pci_scan_device扫描每个设备的每个功能，当发现该功能存在时(通过读设备的vendor及product ID确定)，就为该设备功能建立一个完整的pci_dev(通过pci_setup_device 完成)，并将该设备功能加入到全局链表及总线链表中，当加载设备驱动程序时，设备驱动根据总线类型扫描总线上连接的设备，然后读取pci_dev数据结构中的vendor ID及product Id号来确定是否支持该设备通过与自己的 product table id 比较完成。

1. pci驱动分为总线驱动和设备驱动。总线驱动是linux内核完成，主要完成设备的枚举，常规64个字节配置空间的访问。设备驱动是针对PCI接口具体设备需要实现的功能。例如PCIE网卡的驱动，肯定是实现一个网卡的收发。

2.linux启动过程中pci总线初始化主要包括2部分，pci控制器的注册和pci设备的枚举，pci总线和其他总线一个很重要的区别就是pci总线的枚举，在启动过程中遍历pci总线树上所有可能的dev func，记录下所有存在的设备的vendor id 设备名等，这个是做为后面pci设备驱动初始化中注册pci设备驱动需要匹配（例如设备驱动id)的重要依据，类似于platform驱动。

3. PCI 名稱以及裝置名稱為 09:00.0 0c04: 1077:2432 (rev 03) 先來看看這些數字所代表的意義.
前面的 3 個數字 "09:00.0" 是各代表什麼意思.
在 PCI 的裝置使用三個編號用來當作識別值,個別為 1. "匯流排(bus number)", 2. "裝置(device number) 以及 3. "功能(function number)".
所以剛剛的 09:00.0 就是 bus number = 09 ,device number = 00 function = 0 .
這3個編號會組合成一個 16-bits 的識別碼,
匯流排(bus number) 8bits 2^8 至多可連接 256 個匯流排(0 to ff),
裝置(device number) 5bits 2^5 至多可接 32 種裝置(0 to 1f) 以及
功能(function number) 3bits 2^3 至多每種裝置可有 8 項功能(0 to 7).
關於更多 #lspci 的資訊請參考 http://benjr.tw/node/543
不過在 Linux 使用 Class ID + Vendor ID + Device ID 來代表裝置,如剛剛的 0c04: 1077:2432 所代表裝置名稱為 (Class ID = 0c04 ,Vendor ID = 1077,Device ID =2432) .
0c04 : class 0c04 表示是 "Fiber Channel controller"
1077 : vendor ID 1077 製造廠商 "Qlogic Corp"
2432 : device ID 2432 產品名稱 "ISP2432-based 4Gb Fiber Channel to PCI Express HBA"

4.在PCIE链路只能连接一个下游设备，而这个下游设备的Device Number只能为0

5.在PCIe总线的物理链路的一个数据通路(Lane)中，由两组差分信号，共4根信号线组成, PCIe链路可以由多条Lane组成，目前PCIe链路可以支持1、2、4、8、12、16和32个Lane，即×1、×2、×4、×8、×12、×16和×32宽度的PCIe链路。每一个Lane上使用的总线频率与PCIe总线使用的版本相关。

6.研究了一下PCIE热插拔，跟踪内核驱动发现，目前来看，不仅需要linux内核支持，还需要PCIE设备本身支持（PCIE支持热插拔寄存器扩展）---

6.1 linux内核支持

Bus options ---> support for PCI Hotplug

---> PCI Express support ---> PCI EXpress hotplug driver

6.2 PCIE设备支持，参考PCIE 3.0标准手册，必须有该寄存器扩展（slot capabilities Register)，且第7位hot- plug capalbe为1

7. rtl8139 设备驱动初始化
static int __init demo_init_module (void)
{
/* 检查系统是否支持PCI总线 */
if (!pci_present())
return -ENODEV;
/* 注册硬件驱动程序 */
if (!pci_register_driver(&demo_pci_driver)) {
pci_unregister_driver(&demo_pci_driver);
return -ENODEV;
}
/* ... */

return 0;
}

pci_register_driver做了三件事情。

　　①是把带过来的参数rtl8139_pci_driver在内核中进行了注册，内核中有一个PCI设备的大的链表，这里负责把这个PCI驱动挂到里面去。

　　②是查看总线上所有PCI设备(网卡设备属于PCI设备的一种)的配置空间如果发现标识信息与rtl8139_pci_driver中的id_table相同即rtl8139_pci_tbl，而它的定义如下：

　　static struct pci_device_id rtl8139_pci_tbl[] __devinitdata = {

　　{0x10ec, 0x8129, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0, 1},

　　{PCI_ANY_ID, 0x8139, 0x10ec, 0x8139, 0, 0,0 },

　　{0,}

　　};

　　,那么就说明这个驱动程序就是用来驱动这个设备的，这里需要注意一下pci_device_id是内核定义的用来辨别不同PCI设备的一个结构，例如在我们这里0x10ec代表的是Realtek公司，我们扫描PCI设备配置空间如果发现有Realtek公司制造的设备时，两者就对上了,就是调用probe函数了。当然对上了公司号后还得看其他的设备号什么的，都对上了才说明这个驱动是可以为这个设备服务的。

　　③是把这个rtl8139_pci_driver结构挂在这个设备的数据结构(pci_dev)上，表示这个设备从此就有了自己的驱动了。而驱动也找到了它服务的对象了。

8. pci桥一般不存在私有寄存器，操作系统也不需要为PCE桥提供驱动，这类桥称为透明桥

PCI学习笔记

http://blog.chinaunix.net/uid-24148050-id-101021.html

Linux下的PCI总线驱动

http://blog.csdn.net/weiqing1981127/article/details/8031541

Linux PCI网卡驱动的详细分析

http://soft.chinabyte.com/os/13/12304513.shtml

Linux kernel中网络设备的管理

http://www.linuxidc.com/Linux/2013-08/88472.htm

PCI驱动初始化流程--基于POWERPC85xx架构的Linux内核PCI初始化

http://blog.csdn.net/luwei860123/article/details/38816473

PowerPC的PCI总线的dts配置【转】

http://blog.163.com/liuqiang_mail@126/blog/static/10996887520126192504668/

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