『壹』 Linux的PCI驅動講解(通俗易懂!)
Linux PCI驅動程序詳解:從入門到核心
在Linux系統中,PCI設備驅動程序是關鍵,它連接著操作系統和PCI匯流排上的硬體設備。PCI設備有三種地址空間:I/O空間、存儲空間和配置空間。內核負責初始化這些設備,包括分配中斷號和I/O基址,並在/proc/pci中列出設備信息。
驅動程序通常使用結構體表示設備,通過次設備號區分不同設備。核心數據結構如pci_driver和pci_dev在驅動程序中扮演重要角色,分別用於設備識別和詳細描述硬體信息。編寫PCI驅動程序時,需要實現初始化、打開設備、數據操作、中斷處理、釋放設備和卸載驅動等模塊,遵循一個相對固定的框架。
初始化模塊需檢查PCI匯流排支持和設備存在性;打開設備涉及中斷申請和資源控制;數據讀寫模塊通過demo_fops提供的介面,如demo_ioctl,提供硬體控制介面;中斷處理模塊負責中斷識別和處理;釋放設備和卸載模塊則是與初始化相反的操作。
PCI匯流排的兼容性和Linux的發展為設備驅動編寫提供了便利,尤其是在內核2.4之後,新添加的PCI驅動結構簡化了設備檢測和卸載。理解這些關鍵概念後,你將能夠更好地掌握Linux下的PCI驅動開發。
關於時間管理,Linux使用系統定時器和實時時鍾。系統定時器每秒產生HZ次數的中斷,2.6內核後默認頻率提高到1000Hz,提供了更高的精度。jiffies變數記錄自系統啟動以來的時鍾滴答數,溢出問題通過time_after等宏巧妙處理。實時時鍾用於持久存儲系統時間,內核啟動時讀取它初始化wall time。
此外,Linux的時鍾中斷和定時器管理機制是操作系統核心功能,包括更新時間、調度任務、超時處理等。了解這些機制有助於你編寫更高效的PCI驅動程序,同時避免時間相關的潛在問題。