1*a09b34ebSYanteng Si.. SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 2*a09b34ebSYanteng Si.. include:: <isonum.txt> 3*a09b34ebSYanteng Si.. include:: ../disclaimer-zh_CN.rst 4*a09b34ebSYanteng Si 5*a09b34ebSYanteng Si:Original: Documentation/PCI/pciebus-howto.rst 6*a09b34ebSYanteng Si 7*a09b34ebSYanteng Si:翻译: 8*a09b34ebSYanteng Si 9*a09b34ebSYanteng Si 司延腾 Yanteng Si <siyanteng@loongson.cn> 10*a09b34ebSYanteng Si 11*a09b34ebSYanteng Si:校译: 12*a09b34ebSYanteng Si 13*a09b34ebSYanteng Si 14*a09b34ebSYanteng Si 15*a09b34ebSYanteng Si.. _cn_pciebus-howto: 16*a09b34ebSYanteng Si 17*a09b34ebSYanteng Si=========================== 18*a09b34ebSYanteng SiPCI Express端口总线驱动指南 19*a09b34ebSYanteng Si=========================== 20*a09b34ebSYanteng Si 21*a09b34ebSYanteng Si:作者: Tom L Nguyen tom.l.nguyen@intel.com 11/03/2004 22*a09b34ebSYanteng Si:版权: |copy| 2004 Intel Corporation 23*a09b34ebSYanteng Si 24*a09b34ebSYanteng Si关于本指南 25*a09b34ebSYanteng Si========== 26*a09b34ebSYanteng Si 27*a09b34ebSYanteng Si本指南介绍了PCI Express端口总线驱动程序的基本知识，并提供了如何使服务驱 28*a09b34ebSYanteng Si动程序在PCI Express端口总线驱动程序中注册/取消注册的介绍。 29*a09b34ebSYanteng Si 30*a09b34ebSYanteng Si 31*a09b34ebSYanteng Si什么是PCI Express端口总线驱动程序 32*a09b34ebSYanteng Si================================= 33*a09b34ebSYanteng Si 34*a09b34ebSYanteng Si一个PCI Express端口是一个逻辑的PCI-PCI桥结构。有两种类型的PCI Express端 35*a09b34ebSYanteng Si口：根端口和交换端口。根端口从PCI Express根综合体发起一个PCI Express链接， 36*a09b34ebSYanteng Si交换端口将PCI Express链接连接到内部逻辑PCI总线。交换机端口，其二级总线代表 37*a09b34ebSYanteng Si交换机的内部路由逻辑，被称为交换机的上行端口。交换机的下行端口是从交换机的内部 38*a09b34ebSYanteng Si路由总线桥接到代表来自PCI Express交换机的下游PCI Express链接的总线。 39*a09b34ebSYanteng Si 40*a09b34ebSYanteng Si一个PCI Express端口可以提供多达四个不同的功能，在本文中被称为服务，这取决于 41*a09b34ebSYanteng Si其端口类型。PCI Express端口的服务包括本地热拔插支持（HP）、电源管理事件支持（PME）、 42*a09b34ebSYanteng Si高级错误报告支持（AER）和虚拟通道支持（VC）。这些服务可以由一个复杂的驱动程序 43*a09b34ebSYanteng Si处理，也可以单独分布并由相应的服务驱动程序处理。 44*a09b34ebSYanteng Si 45*a09b34ebSYanteng Si为什么要使用PCI Express端口总线驱动程序？ 46*a09b34ebSYanteng Si========================================= 47*a09b34ebSYanteng Si 48*a09b34ebSYanteng Si在现有的Linux内核中，Linux设备驱动模型允许一个物理设备只由一个驱动处理。 49*a09b34ebSYanteng SiPCI Express端口是一个具有多个不同服务的PCI-PCI桥设备。为了保持一个干净和简 50*a09b34ebSYanteng Si单的解决方案，每个服务都可以有自己的软件服务驱动。在这种情况下，几个服务驱动将 51*a09b34ebSYanteng Si竞争一个PCI-PCI桥设备。例如，如果PCI Express根端口的本机热拔插服务驱动程序 52*a09b34ebSYanteng Si首先被加载，它就会要求一个PCI-PCI桥根端口。因此，内核不会为该根端口加载其他服 53*a09b34ebSYanteng Si务驱动。换句话说，使用当前的驱动模型，不可能让多个服务驱动同时加载并运行在 54*a09b34ebSYanteng SiPCI-PCI桥设备上。 55*a09b34ebSYanteng Si 56*a09b34ebSYanteng Si为了使多个服务驱动程序同时运行，需要有一个PCI Express端口总线驱动程序，它管 57*a09b34ebSYanteng Si理所有填充的PCI Express端口，并根据需要将所有提供的服务请求分配给相应的服务 58*a09b34ebSYanteng Si驱动程序。下面列出了使用PCI Express端口总线驱动程序的一些关键优势: 59*a09b34ebSYanteng Si 60*a09b34ebSYanteng Si - 允许在一个PCI-PCI桥接端口设备上同时运行多个服务驱动。 61*a09b34ebSYanteng Si 62*a09b34ebSYanteng Si - 允许以独立的分阶段方式实施服务驱动程序。 63*a09b34ebSYanteng Si 64*a09b34ebSYanteng Si - 允许一个服务驱动程序在多个PCI-PCI桥接端口设备上运行。 65*a09b34ebSYanteng Si 66*a09b34ebSYanteng Si - 管理和分配PCI-PCI桥接端口设备的资源给要求的服务驱动程序。 67*a09b34ebSYanteng Si 68*a09b34ebSYanteng Si配置PCI Express端口总线驱动程序与服务驱动程序 69*a09b34ebSYanteng Si============================================= 70*a09b34ebSYanteng Si 71*a09b34ebSYanteng Si将PCI Express端口总线驱动支持纳入内核 72*a09b34ebSYanteng Si------------------------------------- 73*a09b34ebSYanteng Si 74*a09b34ebSYanteng Si包括PCI Express端口总线驱动程序取决于内核配置中是否包含PCI Express支持。当内核 75*a09b34ebSYanteng Si中的PCI Express支持被启用时，内核将自动包含PCI Express端口总线驱动程序作为内核 76*a09b34ebSYanteng Si驱动程序。 77*a09b34ebSYanteng Si 78*a09b34ebSYanteng Si启用服务驱动支持 79*a09b34ebSYanteng Si---------------- 80*a09b34ebSYanteng Si 81*a09b34ebSYanteng SiPCI设备驱动是基于Linux设备驱动模型实现的。所有的服务驱动都是PCI设备驱动。如上所述， 82*a09b34ebSYanteng Si一旦内核加载了PCI Express端口总线驱动程序，就不可能再加载任何服务驱动程序。为了满 83*a09b34ebSYanteng Si足PCI Express端口总线驱动程序模型，需要对现有的服务驱动程序进行一些最小的改变，其 84*a09b34ebSYanteng Si对现有的服务驱动程序的功能没有影响。 85*a09b34ebSYanteng Si 86*a09b34ebSYanteng Si服务驱动程序需要使用下面所示的两个API，将其服务注册到PCI Express端口总线驱动程 87*a09b34ebSYanteng Si序中（见第5.2.1和5.2.2节）。在调用这些API之前，服务驱动程序必须初始化头文件 88*a09b34ebSYanteng Si/include/linux/pcieport_if.h中的pcie_port_service_driver数据结构。如果不这 89*a09b34ebSYanteng Si样做，将导致身份不匹配，从而使PCI Express端口总线驱动程序无法加载服务驱动程序。 90*a09b34ebSYanteng Si 91*a09b34ebSYanteng Sipcie_port_service_register 92*a09b34ebSYanteng Si~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 93*a09b34ebSYanteng Si:: 94*a09b34ebSYanteng Si 95*a09b34ebSYanteng Si int pcie_port_service_register(struct pcie_port_service_driver *new) 96*a09b34ebSYanteng Si 97*a09b34ebSYanteng Si这个API取代了Linux驱动模型的 pci_register_driver API。一个服务驱动应该总是在模 98*a09b34ebSYanteng Si块启动时调用 pcie_port_service_register。请注意，在服务驱动被加载后，诸如 99*a09b34ebSYanteng Sipci_enable_device(dev) 和 pci_set_master(dev) 的调用不再需要，因为这些调用由 100*a09b34ebSYanteng SiPCI端口总线驱动执行。 101*a09b34ebSYanteng Si 102*a09b34ebSYanteng Sipcie_port_service_unregister 103*a09b34ebSYanteng Si~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 104*a09b34ebSYanteng Si:: 105*a09b34ebSYanteng Si 106*a09b34ebSYanteng Si void pcie_port_service_unregister(struct pcie_port_service_driver *new) 107*a09b34ebSYanteng Si 108*a09b34ebSYanteng Sipcie_port_service_unregister取代了Linux驱动模型的pci_unregister_driver。当一 109*a09b34ebSYanteng Si个模块退出时，它总是被服务驱动调用。 110*a09b34ebSYanteng Si 111*a09b34ebSYanteng Si示例代码 112*a09b34ebSYanteng Si~~~~~~~~ 113*a09b34ebSYanteng Si 114*a09b34ebSYanteng Si下面是服务驱动代码示例，用于初始化端口服务的驱动程序数据结构。 115*a09b34ebSYanteng Si:: 116*a09b34ebSYanteng Si 117*a09b34ebSYanteng Si static struct pcie_port_service_id service_id[] = { { 118*a09b34ebSYanteng Si .vendor = PCI_ANY_ID, 119*a09b34ebSYanteng Si .device = PCI_ANY_ID, 120*a09b34ebSYanteng Si .port_type = PCIE_RC_PORT, 121*a09b34ebSYanteng Si .service_type = PCIE_PORT_SERVICE_AER, 122*a09b34ebSYanteng Si }, { /* end: all zeroes */ } 123*a09b34ebSYanteng Si }; 124*a09b34ebSYanteng Si 125*a09b34ebSYanteng Si static struct pcie_port_service_driver root_aerdrv = { 126*a09b34ebSYanteng Si .name = (char *)device_name, 127*a09b34ebSYanteng Si .id_table = &service_id[0], 128*a09b34ebSYanteng Si 129*a09b34ebSYanteng Si .probe = aerdrv_load, 130*a09b34ebSYanteng Si .remove = aerdrv_unload, 131*a09b34ebSYanteng Si 132*a09b34ebSYanteng Si .suspend = aerdrv_suspend, 133*a09b34ebSYanteng Si .resume = aerdrv_resume, 134*a09b34ebSYanteng Si }; 135*a09b34ebSYanteng Si 136*a09b34ebSYanteng Si下面是一个注册/取消注册服务驱动的示例代码。 137*a09b34ebSYanteng Si:: 138*a09b34ebSYanteng Si 139*a09b34ebSYanteng Si static int __init aerdrv_service_init(void) 140*a09b34ebSYanteng Si { 141*a09b34ebSYanteng Si int retval = 0; 142*a09b34ebSYanteng Si 143*a09b34ebSYanteng Si retval = pcie_port_service_register(&root_aerdrv); 144*a09b34ebSYanteng Si if (!retval) { 145*a09b34ebSYanteng Si /* 146*a09b34ebSYanteng Si * FIX ME 147*a09b34ebSYanteng Si */ 148*a09b34ebSYanteng Si } 149*a09b34ebSYanteng Si return retval; 150*a09b34ebSYanteng Si } 151*a09b34ebSYanteng Si 152*a09b34ebSYanteng Si static void __exit aerdrv_service_exit(void) 153*a09b34ebSYanteng Si { 154*a09b34ebSYanteng Si pcie_port_service_unregister(&root_aerdrv); 155*a09b34ebSYanteng Si } 156*a09b34ebSYanteng Si 157*a09b34ebSYanteng Si module_init(aerdrv_service_init); 158*a09b34ebSYanteng Si module_exit(aerdrv_service_exit); 159*a09b34ebSYanteng Si 160*a09b34ebSYanteng Si可能的资源冲突 161*a09b34ebSYanteng Si============== 162*a09b34ebSYanteng Si 163*a09b34ebSYanteng Si由于PCI-PCI桥接端口设备的所有服务驱动被允许同时运行，下面列出了一些可能的资源冲突和 164*a09b34ebSYanteng Si建议的解决方案。 165*a09b34ebSYanteng Si 166*a09b34ebSYanteng SiMSI 和 MSI-X 向量资源 167*a09b34ebSYanteng Si--------------------- 168*a09b34ebSYanteng Si 169*a09b34ebSYanteng Si一旦设备上的MSI或MSI-X中断被启用，它就会一直保持这种模式，直到它们再次被禁用。由于同 170*a09b34ebSYanteng Si一个PCI-PCI桥接端口的服务驱动程序共享同一个物理设备，如果一个单独的服务驱动程序启用或 171*a09b34ebSYanteng Si禁用MSI/MSI-X模式，可能会导致不可预知的行为。 172*a09b34ebSYanteng Si 173*a09b34ebSYanteng Si为了避免这种情况，所有的服务驱动程序都不允许在其设备上切换中断模式。PCI Express端口 174*a09b34ebSYanteng Si总线驱动程序负责确定中断模式，这对服务驱动程序来说应该是透明的。服务驱动程序只需要知道 175*a09b34ebSYanteng Si分配给结构体pcie_device的字段irq的向量IRQ，当PCI Express端口总线驱动程序探测每 176*a09b34ebSYanteng Si个服务驱动程序时，它被传入。服务驱动应该使用（struct pcie_device*）dev->irq来调用 177*a09b34ebSYanteng Sirequest_irq/free_irq。此外，中断模式被存储在struct pcie_device的interrupt_mode 178*a09b34ebSYanteng Si字段中。 179*a09b34ebSYanteng Si 180*a09b34ebSYanteng SiPCI内存/IO映射的区域 181*a09b34ebSYanteng Si-------------------- 182*a09b34ebSYanteng Si 183*a09b34ebSYanteng SiPCI Express电源管理（PME）、高级错误报告（AER）、热插拔（HP）和虚拟通道（VC）的服务 184*a09b34ebSYanteng Si驱动程序访问PCI Express端口的PCI配置空间。在所有情况下，访问的寄存器是相互独立的。这 185*a09b34ebSYanteng Si个补丁假定所有的服务驱动程序都会表现良好，不会覆盖其他服务驱动程序的配置设置。 186*a09b34ebSYanteng Si 187*a09b34ebSYanteng SiPCI配置寄存器 188*a09b34ebSYanteng Si------------- 189*a09b34ebSYanteng Si 190*a09b34ebSYanteng Si每个服务驱动都在自己的功能结构体上运行PCI配置操作，除了PCI Express功能结构体，其中根控制 191*a09b34ebSYanteng Si寄存器和设备控制寄存器是在PME和AER之间共享。这个补丁假定所有的服务驱动都会表现良好，不会 192*a09b34ebSYanteng Si覆盖其他服务驱动的配置设置。 193