PCI设备上有三种地址空间：PCI的I/O空间、PCI的存储空间和PCI的配置空间。CPU可以访问PCI设备上的所有地址空间，其中I/O空间和存储空间提供给设备驱动程序使用，而配置空间则由Linux内核中的PCI初始化代码使用。内核在启动时负责对所有PCI设备进行初始化，配置好所有的PCI设备，包括中断号以及I/O基址，并在文件/proc/pci中列出所有找到的PCI设备，以及这些设备的参数和属性。 Linux驱动程序通常使用结构（struct）来表示一种设备，而结构体中的变量则代表某一具体设备，该变量存放了与该设备相关的所有信息。好的驱动程序都应该能驱动多个同种设备，每个设备之间用次设备号进行区分，如果采用结构数据来代表所有能由该驱动程序驱动的设备，那么就可以简单地使用数组下标来表示次设备号。 在PCI驱动程序中，下面几个关键数据结构起着非常核心的作用： 1）pci_driver： 1） 这个数据结构在文件include/linux/pci.h里，这是Linux内核版本2.4之后为新型的PCI设备驱动程序所添加的，其中最主要的是用于识别设备的id_table结构，以及用于检测设备的函数probe（）和卸载设备的函数remove（） ： struct pci_driver { struct list_head node; char *name; const struct pci_device_id *id_table; int （*probe） （struct pci_dev *dev, const struct pci_device_id *id）; void （*remove） （struct pci_dev *dev）; int （*save_state） （struct pci_dev *dev, u32 state）; int （*suspend）（struct pci_dev *dev, u32 state）; int （*resume） （struct pci_dev *dev）; int （*enable_wake） （struct pci_dev *dev, u32 state, int enable）; }; 其中name 是驱动程序名称；id_table指向一个与驱动程序相关的设备ID表的指针。大多数驱动程序应当用MODULE_DEVICE_TABLE（pci,…）将该设备ID表导出。在调用prob（ ）时设成NULL 以让系统检测到所有的pci设备。 代码中是这样定义的：MODULE_DEVICE_TABLE（pci, sil_pci_tbl）; probe 指向设备检测函数probe（ ） 的指针。该函数将在pci设备ID与设备ID表匹配且还没有被其它驱动程序处理时（一般在对已存在的设备执行pci_register_driver或以后又有新设备插入时）被调用。调用时传入一个指向struct pci_driver结构的指针和与设备匹配的设备ID表做参数。若成功（驱动程序检测到pci设备）则返回0，否则返回一个负的错误代码。这个函数总是在上下文之间调用的，因此可以进入睡眠状态的 remove指向一个设备卸载函数remove（ ）的指针。该函数在pci设备被卸载时（如在注销设备驱动程序或者手动拔出该设备）被调用。同probe一样，该函数也是可以睡眠的。 2）pci_dev: 1） 这个数据结构也在文件include/linux/pci.h里，它详细描述了一个PCI设备几乎所有的 硬件信息，包括厂商ID、设备ID、各种资源等： struct pci_dev { struct list_head global_list; /* node in list of all PCI devices */ struct list_head bus_list; /* node in per-bus list */ struct pci_bus *bus; /* bus this device is on */ struct pci_bus *subordinate; /* bus this device bridges to */
void *sysdata; /* hook for sys-specific extension */ struct proc_dir_entry *procent; /* device entry in /proc/bus/pci */
unsigned int devfn; /* encoded device & function index */ unsigned short vendor; unsigned short device; unsigned short subsystem_vendor; unsigned short subsystem_device; unsigned int class; /* 3 bytes: （base,sub,prog-if） */ u8 hdr_type; /* PCI header type （`multi" flag masked out） */ u8 rom_base_reg; /* which config register controls the ROM */
struct pci_driver *driver; /* which driver has allocated this device */ u64 dma_mask; /* Mask of the bits of bus address this device implements. Normally this is 0xffffffff. You only need to change this if your device has broken DMA or supports 64-bit transfers. */
pci_power_t current_state; /* Current operating state. In ACPI-speak, this is D0-D3, D0 being fully functional, and D3 being off. */
struct device dev; /* Generic device interface */
/* device is compatible with these IDs */ unsigned short vendor_compatible[DEVICE_COUNT_COMPATIBLE]; unsigned short device_compatible[DEVICE_COUNT_COMPATIBLE];
int cfg_size; /* Size of configuration space */
/* * Instead of touching interrupt line and base address registers * directly, use the values stored here. They might be different！ */ unsigned int irq; struct resource resource[DEVICE_COUNT_RESOURCE]; /* I/O and memory regions + expansion ROMs */
/* These fields are used by common fixups */ unsigned int transparent:1; /* Transparent PCI bridge */ unsigned int multifunction:1;/* Part of multi-function device */ /* keep track of device state */ unsigned int is_enabled:1; /* pci_enable_device has been called */ unsigned int is_busmaster:1; /* device is busmaster */ unsigned int no_msi:1; /* device may not use msi */
u32 saved_config_space[16]; /* config space saved at suspend time */ struct bin_attribute *rom_attr; /* attribute descriptor for sysfs ROM entry */ int rom_attr_enabled; /* has display of the rom attribute been enabled？ */ struct bin_attribute *res_attr[DEVICE_COUNT_RESOURCE]; /* sysfs file for resources */ };
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