linux下pci设备驱动开发方法及应用实例

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1、万方数据软件天地中文核心期刊《微计算机信息》(测控自动化)2007年第23卷第4—1期文章编号：1008—0570(2007)04—1—0310一03Linux下PCI设备驱动开发方法及应用实例MethodandImplementationofPCIDeviceDriverBasedonLinux(空军工程大学)高翊字马林华GAOYlYUMALINHUA摘要：“nu】【是一种日趋成熟完善的操作系统．越来越多的软硬件厂商开始使用Linux平台来开发自己的产品，因而对基于该平台的设备驱动程序的需求也愈来愈多。同时PCI总线作为一个具有兼容性强、平台无关性

2、等特点从的计算机总线标准。日前得到了广泛的应用。本文通过实例讨论了如何在Linux下实现PCI设备驱动程序的开发。关键：Linux操作系统；雷达信号采集系统；设备驱动；PCI总线中图分类号：TP316文献标识码：BAbstract：WiththedevelopmentofLinux，therearemoreandmorecompaniestodeveloptheirproducdonsunderLinuxoperationsys—tem．Sotherearemoreandmorerequirementstodevelopthedevicesdrive

3、rforhardwareunderLinuxOS．Withthegoodpropertiesforexamplethegoodcompatibility，andthegoodusabilityunderdifferentoperationsystems．PCIbushasgetabroadapplicationatpresent．ThisarticlediscusseshowtocompleteaPCIDeviceDriverunderLinuxOS．Keywords：LinuxOS，RadarSignalCollectingSystem，Devic

4、eDriver。PCIBus引言PCI总线是由Intel公司发起．由PCISIG小组审议并推广实施的总线标准。PCI支持一种称为线性突发的数据传输模式，可确保总线不断满载数据。PCI总线通过CPU局部总线到PCI总线的桥接器形成一种独特的中间缓冲器设计方式，将CPU系统与外围设备分开，使得在开发PCI设备时不需要考虑CPU的差异。也不需要关心CPU升级换代所带来的问题。其“优秀”表现赢得越来越多的计算机应用开发者的青睐，设计者们在多种平台和体系结构中采用不同的方法设计出各种PCI接口卡，编写出各种平台下的接口卡驱动程序实现控制系统高速、高精度、低功耗

5、下通过PCI总线对外围I／O设备的操作。1Linux设备驱动程序初步原理1．1设备文件Linux将所有外部设备看成是一类特殊文件，称之为“设备文件”。在Linux操作系统下有两类主要的设备文件：一类是字符设备，另一类则是块设备。字符设备是以字节为单位逐个进行I／O操作的设备。块设备则是利用一块系统内存作为缓冲区，当用户进程对设备进行读写请求时，驱动程序先查看缓冲区中的内容，如果缓冲区中的数据能满足用户的要求就返回相应的数据，否则就调用相应的请求函数来进行实际的I／O操作。一般说来，PCI卡通常都属于字符设备。1．2设备驱动程序模块在Linux系统中．

6、有两种方法来加载和使用设备驱动程序。第一种方法是把驱动程序放在内核源代码“driver”相应的目录里，并修改Makefile文件，在配置和编译内核的时候把驱动程序作为这个内核的一部分。这种方式会增加内核的大小，改动高翊宇：硕士研究生基金项目：武器装备预研基金项目【编号不公开l内核的源文件。它使用函数drive_init来对驱动程序进行初始化．自动驱动对应的设备：另一种方法是将驱动程序编译成可安装模块(module)，动态地加载和卸载模块。可安装模块是经过编译但尚未连接的目标代码文件，可以在系统运行时动态地“安装”到内核中．由系统超级用户使用insmo

7、d命令动态加载，使之成为系统内核的一部分。它使用函数iniLmodule来对驱动程序进行初始化。当不使用该设备时，可以使用rmmod命令，rmmod命令调用系统调用delete_module．这个系统调用随后检查模块的使用计数，如果为0则调用模块本身的cleanup_mod—ule函数从内核中将该驱动程序卸载，否则返回出错信息。1．3设备驱动程序接口Linux中的I／O子系统向内核中的其他部分提供了一个统一的标准设备接口。这是通过inelude／linux／fs．h中的数据结构file_operations来完成的。该数据结构向Linux操作系统注册

8、一组文件操作。这些文件操作定义了设备提供的特定功能，诸如应用程序对设备文件进行open、close、read