怎样模拟一个pcie device 设备

QEMU与Toolchain安装指南

最新推荐文章于 2025-09-28 14:24:40 发布

原创最新推荐文章于 2025-09-28 14:24:40 发布 · 1.1k 阅读

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1. 安装qemu
https://www.qemu.org/download/
2. 安装toolchain
https://releases.linaro.org/components/toolchain/binaries/latest-7/aarch64-linux-gnu/
3. todo

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pci设备算是学习qemu必须要掌握的一类设备的模拟，单独提出来说一下。这里以qemu的pci教学程序为基础讲解，源码路径：hw/misc/edu.c 1.设备的定义 typedef struct { PCIDevice pdev; MemoryRegion mmio; QemuThread thread; QemuMutex thr_mutex; QemuCond thr_cond; bool stopping; uint32_t addr4;

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### 如何为 PCIe 设备开发或添加驱动程序 #### 硬件与软件环境准备为了开发或添加 PCIe 设备的驱动程序，首先需要准备好合适的硬件和软件环境。硬件部分包括一块支持 PCIe 的开发板或虚拟机以及目标 PCIe 设备（如网卡、SSD 或其他终端设备）。软件方面则需安装 Linux 操作系统（推荐 Ubuntu），因为它提供了强大的 PCIe 支持功能[^1]。 #### 理解 PCIe Endpoint 和 Switch 的基本概念在开始编写驱动之前，了解 PCIe 架构中的核心组件至关重要。PCIe Endpoint 是连接到根复合体（Root Complex）或交换机（Switch）上的终端设备，负责执行具体的功能。每个 PCIe 设备都拥有独立的配置空间，其中包含了设备信息和控制寄存器。对于更复杂的场景，可能还需要考虑 PCIe Switch 的使用，它能够通过多个端口扩展连接能力[^4]。 #### 设置开发工具链确保已安装 GCC 编译器、Make 工具以及其他必要的开发工具。这些可以通过标准包管理器轻松获取，在基于 Debian 的发行版中可利用如下命令完成安装： ```bash sudo apt-get update && sudo apt-get install build-essential vim git ``` #### 编写驱动结构 Linux 内核提供了一套完善的机制来管理和操作 PCI 总线及其附属设备。以下是构建一个简单 PCIe 驱动的关键要素： - **`struct pci_driver`**: 描述整个 PCI 驱动的行为特征。 - **`struct pci_device_id`**: 列举该驱动所支持的具体设备型号列表。 - 使用 `pci_register_driver()` 函数向系统注册新定义好的驱动实例；相对应地，在卸载模块时调用 `pci_unregister_driver()` 进行清理工作[^2]。 #### 创建字符设备接口供用户态访问为了让高层应用得以操控底层硬件资源，通常会借助于 `/dev` 下面建立起来的特殊文件节点作为桥梁。这一步骤涉及到了几个重要环节：分配主次号码、初始化 cdev 结构体成员变量并将其关联至实际方法集最后公布出去等待请求到来[^5]。 #### 测试与调试阶段完成初步编码之后进入验证过程尤为重要。可以采用 dmesg 查看内核日志输出确认消息是否按预期流转；另外也可以尝试手动触发某些事件比如模拟热插拔动作观察响应情况等等。 ```c #include <linux/module.h> #include <linux/kernel.h> #include <linux/pci.h> static int __init my_pci_init(void){ printk(KERN_INFO "My PCI Driver Initialized\n"); return 0; } static void __exit my_pci_exit(void){ printk(KERN_INFO "Exiting My PCI Driver\n"); } module_init(my_pci_init); module_exit(my_pci_exit); MODULE_LICENSE("GPL"); MODULE_AUTHOR("Your Name Here"); MODULE_DESCRIPTION("A Simple PCI Device Driver Example."); ``` 以上代码片段展示了最基础版本的一个 PCI 类型驱动模板框架样例[^2]。