pci枚举初始化部分(1)

时间：2023-03-09 22:37:01
pci枚举初始化部分(1)

基于linux-4.20-rc3源码分析

1 .扫描所有PCI设备并检测，填充设备结构体

static struct pci_dev *pci_scan_device(struct pci_bus *bus, int devfn)

{

 struct pci_dev *dev;

 u32 l;

 //查询PCI设备厂商号和设备号，以判断设备是否发生异常

 if (!pci_bus_read_dev_vendor_id(bus, devfn, &l, 60*1000))

  return NULL;

//分配设备结构体

 dev = pci_alloc_dev(bus);

 if (!dev)

  return NULL;

 dev->devfn = devfn;

 dev->vendor = l & 0xffff;                  //获取厂商号

 dev->device = (l >> 16) & 0xffff;    //获取设备号

//设置链表节点

 pci_set_of_node(dev);

//扫描所有设备并设置，和获取信息

 if (pci_setup_device(dev)) {

  pci_bus_put(dev->bus);

  kfree(dev);

  return NULL;

 }

 return dev;

}

其中pci_setup_device(dev)函数对挂载在该总线上所有的设备进行检测并获取相关数据，并设备信息进行填充。对于有些需特殊处理的设备也进行了特殊处理，达到尽量兼容新老设备的目的。

1.1查询设备厂商号和设备号

pci_bus_read_dev_vendor_id()

#ifdef CONFIG_PCI_QUIRKS

 struct pci_dev *bridge = bus->self;

 /*

  * Certain IDT switches have an issue where they improperly trigger

  * ACS Source Validation errors on completions for config reads.

  */

  //某些IDT交换机有一个问题，即它们在完成配置读取时错误地触发ACS源验证错误。

 if (bridge && bridge->vendor == PCI_VENDOR_ID_IDT &&

     bridge->device == 0x80b5)

  return pci_idt_bus_quirk(bus, devfn, l, timeout);

#endif

 return pci_bus_generic_read_dev_vendor_id(bus, devfn, l, timeout);

该函数主要读取PCI设备的厂商号和设备号，如果读取出来包含全0，全1之类数据，这判断为PCI设备异常不再进行下一步操作。

对于某些IDT交换机设备，可能存在在读取设备信息时触发ACS验证错误，此时需要进行特殊操作，如果代码允许在IDT交换机上请一定配置PCI_QUIRKS选项。

ACS：安全接入控制器，接入服务器(Access Server)又称网络接入服务器NAS或远程接入服务器RAS,它是位于公用电话网(PSTN/ISDN)与IP网之间的一种远程访问接入设备。

  • pci_bus_generic_read_dev_vendor_id()

    该函数用于获取设备厂商号，并对错误的状态进行识别，对需重试获取的设备进行重试获取信息，并通过超时加以限制。
 if (pci_bus_read_config_dword(bus, devfn, PCI_VENDOR_ID, l))

  return false;

 /* Some broken boards return 0 or ~0 if a slot is empty: */

//如果槽为空时会返回0或者~0

 if (*l == 0xffffffff || *l == 0x00000000 ||

     *l == 0x0000ffff || *l == 0xffff0000)

  return false;

//具有配置重试机制的设备进行重试读取厂商号

 if (pci_bus_crs_vendor_id(*l))

  return pci_bus_wait_crs(bus, devfn, l, timeout);

 return true;

1.2获取设备信息并设置

1.2.1获取设备头信息

pci_hdr_type（）

 pci_read_config_byte(dev, PCI_HEADER_TYPE, &hdr_type);

1.2.2 判断是否为pcie设备

//判断是否为pcie设备

 pos = pci_find_capability(pdev, PCI_CAP_ID_EXP);

 if (!pos)

  return;

 pdev->pcie_cap = pos;

 pci_read_config_word(pdev, pos + PCI_EXP_FLAGS, &reg16);

 pdev->pcie_flags_reg = reg16;

 pci_read_config_word(pdev, pos + PCI_EXP_DEVCAP, &reg16);

 pdev->pcie_mpss = reg16 & PCI_EXP_DEVCAP_PAYLOAD;

通过state寄存器获取capability的有效性，并通过capability首地址顺势查找是否有PCIE capatility结构体存在，从而判断该设备是否时pcie设备

1.2.2.1 查找设备的capability，判断其是否为pcie设备

pci_find_capability()

//判断capability有效性，有效则获取capability表起始地址

 pos = __pci_bus_find_cap_start(dev->bus, dev->devfn, dev->hdr_type);

 //获取ID为cap的capability的偏移

 if (pos)

  pos = __pci_find_next_cap(dev->bus, dev->devfn, pos, cap);
  • __pci_bus_find_cap_start()
 //判断capabilityPointer寄存器中的值是否有效

 pci_bus_read_config_word(bus, devfn, PCI_STATUS, &status);

 if (!(status & PCI_STATUS_CAP_LIST))

  return 0;

 switch (hdr_type) {

 case PCI_HEADER_TYPE_NORMAL:

 case PCI_HEADER_TYPE_BRIDGE:

  return PCI_CAPABILITY_LIST;                 //普通设备偏移

 case PCI_HEADER_TYPE_CARDBUS:

  return PCI_CB_CAPABILITY_LIST;           //桥设备偏移

 }
  • __pci_find_next_cap()
//pos为capatibility结构首地址

 pci_bus_read_config_byte(bus, devfn, pos, &pos);

//目前ttl = PCI_FIND_CAP_TTL = 48；

 while ((*ttl)--) {

  if (pos < 0x40)

   break;

  pos &= ~3;

  pci_bus_read_config_word(bus, devfn, pos, &ent);

  id = ent & 0xff;

  if (id == 0xff)

   break;

  if (id == cap)            //获取ID为PCI_CAP_ID_EXP的capatility结构体偏移

   return pos;

  pos = (ent >> 8);

 }

1.2.3 添加槽结构体到链表

pci_dev_assign_slot()

 struct pci_slot *slot;

 mutex_lock(&pci_slot_mutex);

 list_for_each_entry(slot, &dev->bus->slots, list)

  if (PCI_SLOT(dev->devfn) == slot->number)

   dev->slot = slot;

 mutex_unlock(&pci_slot_mutex);

1.2.4设置驱动名称

 dev_set_name(&dev->dev, "%04x:%02x:%02x.%d", pci_domain_nr(dev->bus),

       dev->bus->number, PCI_SLOT(dev->devfn),

       PCI_FUNC(dev->devfn));

1.2.5获取设备类别等信息

//获取设备类别

 class = pci_class(dev);            //读取PCI空间偏移0x8处数据。

 dev->revision = class & 0xff;                                //版本号

 dev->class = class >> 8;	/* upper 3 bytes */       //设备类型

1.2.6 boot阶段打印PCI信息

if (pci_early_dump)

early_dump_pci_device(dev);

boot阶段用于打印pci设备所有配置空间信息

1.2.7 获取pci配置空间大小

pci_cfg_space_size()

通过判断设备类型从而获取配置空间大小。

pci和pxi模式1的设备的配置空间大小为256byte，PXI模式2和pcie设备的配置空间大小为4096byte