装备  总线  系统  文件  操作  字符  子系统  硬件  功用  广泛  接口  目前  结构  频次  数据  别的  细致  标识  总线接口  核心  不同  用户  下游  慢速  内核  时钟  函数  框架  芯片  手段  完整  任务  过程  规约  概括性  核能  无足轻重  平台  缓冲区  笼统  软驱  便当  站上  比拟  长处  缓存  毫无疑问  字节  磁盘  议论
LinuxXia∴PCIZhuang∴Bei∴Qu∴Dong∴Ci∴Di∴Kai∴TuoPCI是壹种广泛采取的总线规范!它提供了许多优于其它总线规范的新特性!目前曾经成为盘算机系统中使用最为广泛!并且最为通用的总线规范Linux的内核能较好地支撑PCI总线!本文以Intel 386系统结构为主!议论了正在Linux下开拓PCI装备驱动次第的基本框架 壹!PCI总线系统系统结构 PCI是核心装备互连的简称!作为壹种通用的总线接口规范!它正在目前的盘算机系统中获得了拾分广泛的使用PCI提供了壹组完整的总线接口规范!其手段是描绘如何将盘算机系统中的核心装备以壹种结构化和可控化的方法连接正在壹同!同时它还描述了核心装备正在连接时的电气特性和行动规约!并且细致定义了盘算机系统中的各个不同部件之间该当如何准确地停止交互  不管是正在基于Intel芯片的PC机中!或者是正在基于Alpha芯片的任务站上!PCI毫无疑问都是目前使用最广泛的壹种总线接口规范同新式的ISA总线不同!PCI将盘算机系统中的总线子系统与存储子系统完整地合并!CPU经由壹块称为PCI桥的装备来完成同总线子系统的交互!如图1所示   因为使用了更高的时钟频次!因此PCI总线能够取得比ISA总线更好的部分功用PCI总线的时钟频次一般正在25MHz到33MHz范畴内!有些以至能够到达66MHz或者许133MHz!而正在64位系统中则最高能到达266MHz固然目前PCI装备大多采取32位数据总线!但PCI规范中曾经给出了64位的扩大完成!从而使PCI总线能够更好地完成平台相干性!平常PCI总线曾经能够用于IA-32!Alpha!PowerPC!SPARC64和IA-64等系统结构中  PCI总线具有叁个拾分分明的长处!使得它能够完成最终代替ISA总线这壹历史任务  正在盘算机和外设间传输数据时具有更好的功用  能够尽量独立于细致的平台  能够很便当地完成即插即用  图2是壹个典范的基于PCI总线的盘算机系统逻辑表现图!系统的各个局部经由PCI总线和PCI-PCI桥连接正在壹同从图中不美妙出!CPU和RAM需求经由PCI桥连接到PCI总线0!而具有PCI接口的显卡则能够间接连接到主PCI总线上PCI-PCI桥是壹个特别的PCI装备!它担任将PCI总线0和PCI总线1连接正在壹同!一般PCI总线1称为PCI-PCI桥的下游!而PCI总线0则称为PCI-PCI桥的下游图中连接到从PCI总线上的是SCSI卡和以太网卡为了兼容陈的ISA总线规范!PCI总线还能够经由PCI-ISA桥来连接ISA总线!从而能够支撑以前的ISA装备图中ISA总线上连接着壹个多功用I/O控制器!用于控制键盘!鼠标和软驱   正在此我只对PCI总线系统系统结构作了概括性引见!假设读者想进壹步了解!David A Rusling正在The Linux Kernel中对Linux的PCI子系统有比拟细致的引见  贰!Linux驱动次第框架 Linux将壹切外部装备看成是壹类特别文件!称之为装备文件!假设说系统调用是Linux内核和使用次第之间的接口!那么装备驱动次第则能够看成是Linux内核与外部装备之间的接口装备驱动次第向使用次第屏蔽了硬件正在完成上的细节!使得使用次第能够像操作一般文件壹样来操作外部装备  1. 字符装备和块装备 Linux笼统了对硬件的处理!壹切的硬件装备都能够像一般文件壹样来看待它们能够使用和操作文件相同的!规范的系统调用接口来完成打开!封锁!读写和I/O控制操作!而驱动次第的主要权利也就是要完成这些系统调用函数Linux系统中的壹切硬件装备都使用壹个特别的装备文件来表现!例如!系统中的第壹个IDE硬盘使用/dev/hda表现每个装备文件对应有两个装备号壹个是主装备号!标识该装备的种类!也标识了该装备所使用的驱动次第另壹个是次装备号!标识使用同壹装备驱动次第的不同硬件装备装备文件的主装备号必须与装备驱动次第正在登录该装备时恳求的主装备号一致!否则用户过程将无法访问到装备驱动次第  正在Linux操作系统下有两类主要的装备文件壹类是字符装备!另壹类则是块装备字符装备是以字节为单位逐壹停止I/O操作的装备!正在对字符装备收回读写恳求时!实践的硬件I/O紧接着就发生发火了!一般来说字符装备中的缓存是无足轻重的!而且也不支撑随机访问块装备则是应用壹块系统内存作为缓冲区!当用户过程对装备停止读写恳求时!驱动次第先检查缓冲区中的形式!假设缓冲区中的数据能满意用户的请求就前往相应的数据!否则就调用相应的恳求函数来停止实践的I/O操作块装备主要是针对磁盘等慢速装备设想的!其手段是防止消耗过多的CPU时间来等待操作的完成一般说来!PCI卡一般都属于字符装备PCI是壹种广泛采取的总线规范!它提供了许多优于其它总线规范的新特性!目前曾经成为盘算机系统中使用最为广
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