linux驱动结构pci之pci_dev

本文详细介绍了Linux内核中PCI设备的描述结构pci_dev,包括其各个成员变量的意义及作用,如设备功能号、厂商ID、设备ID等,并阐述了这些字段如何帮助系统管理和识别PCI设备。

   每种类的PCI设备都可以用结构类型pci_dev来描述。更为准确地说,应该是每一个PCI功能,即PCI逻辑设备都唯一地对应有一个pci_dev设备描述符。该数据结构的定义如下(include/linux/pci.h):

struct pci_dev {
struct list_head global_list;

/* 全局链表元素global_list:每一个pci_dev结构都通过该成员连接到全局pci设备链表pci_devices中*/
struct list_head bus_list;

 /* 总线设备链表元素bus_list:每一个pci_dev结构除了链接到全局设备链表中外,还会通过这个成员连接到其所属PCI总线的设备链表中。每一条PCI总线都维护一条它自己的设备链表视图,以便描述所有连接在该PCI总线上的设备,其表头由PCI总线的pci_bus结构中的 devices成员所描述t*/
struct pci_bus *bus;

/* 总线指针bus:指向这个PCI设备所在的PCI总线的pci_bus结构。因此,对于桥设备而言,bus指针将指向桥设备的主总线(primary bus),也即指向桥设备所在的PCI总线*/
struct pci_bus *subordinate;

/* 指针subordinate:指向这个PCI设备所桥接的下级总线。这个指针成员仅对桥设备才有意义,而对于一般的非桥PCI设备而言,该指针成员总是为NULL*/
void *sysdata;

/* 无类型指针sysdata:指向一片特定于系统的扩展数据*/
struct proc_dir_entry *procent;

/* 指针procent:指向该PCI设备在/proc文件系统中对应的目录项*/
unsigned int devfn;

/* devfn:这个PCI设备的设备功能号,也成为PCI逻辑设备号(0-255)。其中bit[7:3]是物理设备号(取值范围0-31),bit[2:0]是功能号(取值范围0-7)。 */
unsigned short vendor;


/* vendor:这是一个16无符号整数,表示PCI设备的厂商ID*/
unsigned short device;


/*device:这是一个16无符号整数,表示PCI设备的设备ID */
unsigned short subsystem_vendor;

/* subsystem_vendor:这是一个16无符号整数,表示PCI设备的子系统厂商ID*/
unsigned short subsystem_device;

/* subsystem_device:这是一个16无符号整数,表示PCI设备的子系统设备ID。*/
unsigned int class;

/* class:32位的无符号整数,表示该PCI设备的类别,其中,bit[7:0]为编程接口,bit[15:8]为子类别代码,bit [23:16]为基类别代码,bit[31:24]无意义。显然,class成员的低3字节刚好对应与PCI配置空间中的类代码*/
u8 hdr_type;

/* hdr_type:8位符号整数,表示PCI配置空间头部的类型。其中,bit[7]=1表示这是一个多功能设备,bit[7]=0表示这是一个单功能设备。Bit[6:0]则表示PCI配置空间头部的布局类型,值00h表示这是一个一般PCI设备的配置空间头部,值01h表示这是一个PCI-to-PCI桥的配置空间头部,值02h表示CardBus桥的配置空间头部*/
u8 rom_base_reg;

/* rom_base_reg:8位无符号整数,表示PCI配置空间中的ROM基地址寄存器在PCI配置空间中的位置。ROM基地址寄存器在不同类型的PCI配置空间头部的位置是不一样的,对于type 0的配置空间布局,ROM基地址寄存器的起始位置是30h,而对于PCI-to-PCI桥所用的type 1配置空间布局,ROM基地址寄存器的起始位置是38h*/
struct pci_driver *driver;

/* 指针driver:指向这个PCI设备所对应的驱动程序定义的pci_driver结构。每一个pci设备驱动程序都必须定义它自己的pci_driver结构来描述它自己。*/
u64 dma_mask;

/*dma_mask:用于DMA的总线地址掩码,一般来说,这个成员的值是0xffffffff。数据类型dma_addr_t定义在include/asm/types.h中,在x86平台上,dma_addr_t类型就是u32类型*/

pci_power_t  current_state;

 /* 当前操作状态 */
 struct device dev;

/* 通用的设备接口*/
unsigned short vendor_compatible[DEVICE_COUNT_COMPATIBLE];
unsigned short device_compatible[DEVICE_COUNT_COMPATIBLE];
/*定义这个PCI设备与哪些设备相兼容!/
unsigned int irq;

/* 无符号的整数irq:表示这个PCI设备通过哪根IRQ输入线产生中断,一般为0-15之间的某个值 */
struct resource resource[DEVICE_COUNT_RESOURCE];

/*表示该设备可能用到的资源,包括:I/O断口区域、设备内存地址区域以及扩展ROM地址区域。*/
int cfg_size;

/* 配置空间的大小 */

unsigned int transparent:1;

/* 透明 PCI 桥 */
unsigned int multifunction:1;

/* 多功能设备*/

unsigned int is_enabled:1;

/* pci_enable_device已经被调用*/
unsigned int is_busmaster:1;

 /* 设备是主设备*/
unsigned int no_msi:1;

 /* 设备不使用msi*/
unsigned int block_ucfg_access:1;

/* 配置空间访问形式用块的形式 */
u32 saved_config_space[16];

/* 在挂起时保存配置空间*/
struct bin_attribute *rom_attr;

/* sysfs ROM入口的属性描述*/
int rom_attr_enabled;

/* 能显示rom 属性*/
struct bin_attribute *res_attr[DEVICE_COUNT_RESOURCE];

 /* 资源的sysfs文件*/
};

 

<think>好的,我现在需要回答用户关于Linux网卡驱动pci_request_mem_regions()函数的功能和实现的问题。首先,我得回忆一下PCI设备驱动的基础知识。根据用户提供的引用资料,特别是引用[3]中提到的pci_enable_device()函数,它负责启用PCI设备,分配资源,设置总线主模式等。而pci_request_mem_regions应该和资源请求有关。 接下来,我需要确定pci_request_mem_regions的具体作用。这个函数的名字里有"request_mem_regions",可能涉及到内存区域的申请。在Linux驱动中,当设备需要访问内存资源时,必须向内核申请这些资源,以避免与其他驱动冲突。所以,这个函数可能是用来申请PCI设备的内存区域资源的。 然后,关于实现部分,可能需要查看内核源代码中的相关函数。例如,pci_request_mem_regions可能调用pci_request_selected_regions,并传入PCI_BAR_XXXX的标志,比如内存相关的BAR。在驱动初始化过程中,通常会在探测函数(probe)中启用设备后,申请所需的资源,包括I/O端口和内存区域。 另外,用户提到的网卡驱动,网卡作为PCI设备,通常需要映射其配置空间的内存区域,以便驱动程序能够访问网卡的寄存器,进行配置和数据传输。因此,pci_request_mem_regions在这里的作用是确保这些内存区域被正确保留,不会被其他设备或驱动占用。 还要注意错误处理,如果申请失败,驱动需要释放已申请的资源,并返回错误。这也说明该函数在资源管理中的重要性,确保系统稳定性和避免资源冲突。 总结一下,这个函数的主要功能是申请PCI设备的内存资源区域,并检查是否成功,确保驱动可以安全地访问这些内存区域。实现上,它可能封装了资源申请的底层函数,并处理相关的标志和参数,方便驱动开发者使用。</think>在Linux网卡驱动中,`pci_request_mem_regions()` 是用于申请PCI设备内存资源的关键函数,其功能与实现如下: ### 功能解析 1. **资源声明与冲突避免** 该函数通过内核资源管理器,为PCI设备的**内存映射I/O(MMIO)区域**申请独占访问权。这确保了网卡的内存资源(如寄存器组或数据缓冲区)不会被其他设备或驱动意外占用,避免硬件访问冲突[^3]。 2. **内存区域映射准备** 在成功申请资源后,驱动程序可调用`pci_iomap()`将物理内存区域映射到内核虚拟地址空间,使得驱动程序能通过内存读写操作访问网卡的硬件寄存器。 ### 实现细节 ```c int pci_request_mem_regions(struct pci_dev *pdev, const char *res_name) { return pci_request_selected_regions(pdev, pci_select_bars(pdev, IORESOURCE_MEM), res_name); } ``` 1. **资源筛选** 通过`pci_select_bars()`筛选出PCI设备中标记为`IORESOURCE_MEM`的BAR(Base Address Register),即内存类型资源区域。 2. **资源锁定** 调用`pci_request_selected_regions()`向内核申请这些内存资源的独占使用权。若资源已被占用,函数返回`EBUSY`错误码。 3. **典型调用场景** 该函数通常出现在网卡驱动的探测函数中,调用顺序为: ```c pci_enable_device(pdev); // 启用PCI设备 pci_request_mem_regions(...); // 申请内存资源 pci_iomap(...); // 映射内存到内核空间 ``` ### 错误处理示例 ```c if (pci_request_mem_regions(pdev, "my_driver")) { dev_err(&pdev->dev, "Memory regions busy"); goto fail_region; } ``` 若申请失败,驱动需跳转到资源清理流程,防止出现资源泄漏。 ### 资源释放 驱动卸载时需调用`pci_release_mem_regions()`释放已申请的内存资源,通常与`pci_iounmap()`配对使用。
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