Linux驅動如何實現PCI設備驅動

在Linux中，實現PCI設備驅動主要涉及以下幾個步驟：

1. 包含必要的頭文件

首先，確保你的驅動程序包含了必要的頭文件，這些頭文件提供了訪問PCI子系統和設備寄存器所需的函數和宏。

#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/pci.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/slab.h>

2. 定義PCI設備ID表

定義一個PCI設備ID表，用于匹配特定的PCI設備。這個表通常放在模塊的初始化函數中。

static struct pci_device_id my_pci_driver_ids[] = {
    { PCI_DEVICE(VENDOR_ID, DEVICE_ID), },
    { 0, }
};
MODULE_DEVICE_TABLE(pci, my_pci_driver_ids);

3. 實現PCI驅動結構體

定義一個pci_driver結構體，并填充它。

static struct pci_driver my_pci_driver = {
    .name = "my_pci_driver",
    .id_table = my_pci_driver_ids,
    .probe = my_pci_probe,
    .remove = my_pci_remove,
};

4. 實現探測函數

probe函數在設備被識別時調用。在這個函數中，你可以獲取設備的資源、初始化硬件等。

static int my_pci_probe(struct pci_dev *pdev, const struct pci_device_id *ent)
{
    int err;
    struct my_device *dev;

    dev = devm_kzalloc(&pdev->dev, sizeof(*dev), GFP_KERNEL);
    if (!dev)
        return -ENOMEM;

    pci_set_drvdata(pdev, dev);

    err = pci_enable_device(pdev);
    if (err)
        return err;

    err = pci_request_regions(pdev, "my_pci_driver");
    if (err)
        goto err_disable_device;

    // 初始化設備資源
    dev->reg_base = pci_ioremap_bar(pdev, 0);
    if (!dev->reg_base)
        goto err_release_regions;

    // 其他初始化操作

    return 0;

err_release_regions:
    pci_release_regions(pdev);
err_disable_device:
    pci_disable_device(pdev);
    return err;
}

5. 實現移除函數

remove函數在設備被移除時調用。在這個函數中，你可以釋放設備資源、注銷中斷等。

static void my_pci_remove(struct pci_dev *pdev)
{
    struct my_device *dev = pci_get_drvdata(pdev);

    if (dev->reg_base) {
        iounmap(dev->reg_base);
        dev->reg_base = NULL;
    }

    pci_release_regions(pdev);
    pci_disable_device(pdev);
}

6. 注冊和注銷驅動

在模塊的初始化和退出函數中注冊和注銷驅動。

static int __init my_pci_driver_init(void)
{
    return pci_register_driver(&my_pci_driver);
}

static void __exit my_pci_driver_exit(void)
{
    pci_unregister_driver(&my_pci_driver);
}

module_init(my_pci_driver_init);
module_exit(my_pci_driver_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("Your Name");
MODULE_DESCRIPTION("A simple PCI driver");
MODULE_VERSION("0.1");

7. 編譯和加載驅動

編寫Makefile來編譯驅動程序，并使用insmod命令加載驅動。

obj-m += my_pci_driver.o

all:
	make -C /lib/modules/$(shell uname -r)/build M=$(PWD) modules

clean:
	make -C /lib/modules/$(shell uname -r)/build M=$(PWD) clean

編譯完成后，使用以下命令加載驅動：

sudo insmod my_pci_driver.ko

卸載驅動：

sudo rmmod my_pci_driver

通過以上步驟，你可以實現一個基本的PCI設備驅動程序。根據具體的硬件和需求，可能還需要進行更多的初始化和配置操作。