Linux的PCI驱动讲解(通俗易懂!)
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发布时间：2024-10-02 06:17
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时间：2024-10-07 01:58
在Linux系统中，PCI设备驱动程序是关键，它连接着操作系统和PCI总线上的硬件设备。PCI设备有三种地址空间：I/O空间、存储空间和配置空间。内核负责初始化这些设备，包括分配中断号和I/O基址，并在/proc/pci中列出设备信息。
驱动程序通常使用结构体表示设备，通过次设备号区分不同设备。核心数据结构如pci_driver和pci_dev在驱动程序中扮演重要角色，分别用于设备识别和详细描述硬件信息。编写PCI驱动程序时，需要实现初始化、打开设备、数据操作、中断处理、释放设备和卸载驱动等模块，遵循一个相对固定的框架。
初始化模块需检查PCI总线支持和设备存在性；打开设备涉及中断申请和资源控制；数据读写模块通过demo_fops提供的接口，如demo_ioctl，提供硬件控制接口；中断处理模块负责中断识别和处理；释放设备和卸载模块则是与初始化相反的操作。
PCI总线的兼容性和Linux的发展为设备驱动编写提供了便利，尤其是在内核2.4之后，新添加的PCI驱动结构简化了设备检测和卸载。理解这些关键概念后，你将能够更好地掌握Linux下的PCI驱动开发。
关于时间管理，Linux使用系统定时器和实时时钟。系统定时器每秒产生HZ次数的中断，2.6内核后默认频率提高到1000Hz，提供了更高的精度。jiffies变量记录自系统启动以来的时钟滴答数，溢出问题通过time_after等宏巧妙处理。实时时钟用于持久存储系统时间，内核启动时读取它初始化wall time。
此外，Linux的时钟中断和定时器管理机制是操作系统核心功能，包括更新时间、调度任务、超时处理等。了解这些机制有助于你编写更高效的PCI驱动程序，同时避免时间相关的潜在问题。
