memory-management - PCIe 端点设备内存如何映射到系统内存映射 (MMIO)？

Question

Linux 内核或BIOS如何将PCIe 端点设备内存映射到系统MMIO空间？有什么API可以实现吗？假设在为 PCIe 端点设备编写 Linux 设备驱动程序时，我们如何将PCIe设备内存映射到 MMIO 空间？或者在枚举期间设备是否已经被 BIOS 映射到 MMIO 中，我需要做的只是使用ioremap () 将设备MMIO重新映射到内核虚拟地址空间？

平台：x86 上的 Linux

Answer 1

这个答案有两个部分

BIOS 的作用

BIOS（通常基于 UEFI）将执行某种深度优先搜索 (DFS) 并枚举所有子节点，因为 PCIe 是自枚举总线。由于它具有世界观（设备、总线、处理器），它会将地址写入 BAR 寄存器（可能是 BAR0 和/或多个）。这将是系统将使用的地址，它实际上会将这些请求从主机代理（x86/Intel 平台上的 HA）路由到根端口，再到 PCIe 交换机，一直到端点。

这些元素中的每一个都跟踪哪些地址范围属于它们自己或它们的子设备之一（例如，交换机可能是根端口的子设备）

设备驱动程序的作用

操作系统/内核将提供一个帮助程序工具包，驱动程序作者将使用它来访问设备寄存器。通常，驾驶员可能会遵循以下程序

这是一些示例驱动程序伪代码，只是为了帮助说明这个想法

1. pci_resource_flags(pdev, 0) & IORESOURCE_MEM

检查资源区域是否有效，此处检查 BAR 0

2. pci_request_regions(pdev, "区域")

获得资源/区域的所有权

3. drv->registers = pci_iomap(pdev, 0, SIZE_YOU_WANT_TO_MAP)

这将为您提供内核虚拟地址到设备寄存器的映射

注意：如果 BIOS 没有枚举，可以通过 Linux 重新扫描 PCIe 树以查看是否可以看到设备。