皮皮网

1.linux下pcie驱动开发，该看些什么资料
2.PCI设备驱动编写（一）
3.ROCm-RV生态分析
4.Linux下PCI设备驱动开发详解（六）
5.紫光同创FPGA实现PCIE测速试验，提供PDS工程和Linux QT上位机源码和技术支持

linux下pcie驱动开发，该看些什么资料

       linux下pcie驱动开发大概可以分为4个阶段，水平从低到高：

       从安装使用=>linux常用命令=>linux系统编程=>内核开发阅读内核源码

       系统编程推荐《高级unix环境编程》；

       还有《unix网络编程》；

       内核开发阅读内核源码阶段，从写驱动入手逐渐深入linux内核开发

       参考书如下：

       1.《linux

       device

       drivers》

       2.《linux

       kernel

       development》

       3.《understading

       the

       linux

       kernel》

       4.《linux源码情景分析》

       然后还需要看资料理解elf文件格式，源码街源码连接器和加载器，cmu的一本教材中文名为《深入理解计算机系统》比较好。

PCI设备驱动编写（一）

       编写PCIe驱动程序的关键步骤主要围绕模仿、匹配、启用设备、配置空间访问以及驱动程序的注册和注销。

       模仿是开始编写PCIe驱动的基础。通过下载Linux内核源码，找到相关PCIe驱动作为模板，你可以学习到如何构建自己的驱动。

       在匹配PCI设备时，需了解厂商ID、子厂商ID、设备ID和子设备ID。这些ID能确保驱动与特定PCI设备正确匹配。在Linux中，使用设备树查找并加载适当的驱动程序，确保PCI设备被操作系统识别并使用。

       启用设备的步骤在驱动程序的probe函数中完成。调用pci_enable_device函数唤醒设备，并分配中断线和I/O区域，确保设备在驱动程序中被正确启用，以便后续访问资源。

       访问配置空间对驱动程序至关重要。配置空间是凡人修仙记源码设备在系统中的映射位置，驱动程序通过读写配置空间来获取设备的详细信息。配置空间的访问方式依赖于CPU与PCI控制器的交互，Linux提供标准接口供驱动程序使用。

       配置空间通过8位、位或位数据传输进行访问。Linux定义了相关函数原型，提供访问PCI设备配置空间的接口，驱动程序借此找到设备映射位置，与设备通信和控制。

       在完成驱动程序的开发后，需要进行注册和注销。注册时，需将驱动程序添加到系统中；注销时，需从系统中移除驱动程序，确保资源的释放和系统的稳定性。

       总结而言，编写PCIe驱动程序需要遵循模仿、匹配、启用、配置空间访问、注册和注销等步骤。通过理解这些关键点，并借助Linux内核源码作为模板，你将能够构建出功能完善的PCIe驱动程序。

ROCm-RV生态分析

       ROCm（Radeon Open Compute）是一个开放源代码的软件平台，其核心功能在于支持AMD GPU的并行计算与加速计算任务。该平台提供了一系列工具和库，方便开发者利用AMD GPU性能进行高性能计算、深度学习和机器学习等任务。然而，django部署要源码ROCm的成熟度相对CUDA而言有所不足。ROCm主要针对Linux系统，而CUDA则广泛兼容包括Windows、Linux和macOS等操作系统平台。

       ROCm的底层结构基于Linux的admgpu Driver，而RV生态的基础则是Linux显卡驱动。此驱动包含部分闭源代码，且目前尚不完全清楚RV生态下的开源GPU已达到何种程度。在开始讨论RV硬件生态环境之前，我们先来看看AMD通过ROCm支持的GPU硬件设备。

       AMD的ROCm支持涵盖AMD Instinct、AMD Radeon PRO和AMD Radeon三个GPU系列。国内开发者主要接触到的是AMD Radeon PRO和AMD Radeon两个系列，分别面向专业工作站和消费市场。ROCm未来将淘汰的GPU型号，开发者在RV生态开发时可将其置于次要优先级。

       接下来，我们探讨RV生态的移植平台分析。市面上的SG处理器基本满足桌面端与服务端需求，具备单路与双路实现能力。以XTX为例，其需要PCIe 4.0 X通道，SG能够满足这一需求，因此硬件环境符合要求。

       至于RV生态中对GPU的支持情况，RISC-V已全面支持旧款GCN架构显卡，并正在支持Navi架构GPU。当前Linux内核版本已更新至V6.9，对于Navi架构GPU的支持可进行验证。同时，elementui 源码换肤功能老款GCN架构显卡在ROCm中被舍弃，需要特定版本支持特定GPU。

       综上所述，RV生态支持ROCm需同时考虑软硬件配合。当前硬件环境基本满足要求，但不如X或ARM平台丰富。对于软件开发者而言，在RV环境下运行ROCm，可能需关注以下几点。

       考虑到RV生态的建设任重道远，硬件和软件都需要大量开发才能实现多元化发展。

Linux下PCI设备驱动开发详解（六）

       本章及其后续章节将深入探讨通过PCI Express总线实现CPU与FPGA之间数据通信的简单框架，并介绍Linux PCI内核态设备驱动（KMD）的实战开发。

       该框架以开源界知名的RIFFA（可重用集成框架，用于FPGA加速器）为基础，这是一个针对FPGA加速器的可重用集成框架，同时也是一款第三方开源的PCIe框架。

       该框架需要使用支持PCIe的工作站以及带有PCIe连接器的FPGA板卡。RIFFA支持Windows、Linux操作系统，以及altera和xilinx的FPGA，可以通过c/c++、python、matlab、java等编程语言实现数据的发送和接收。驱动程序可在Linux或Windows系统上运行，每个系统最多支持5个FPGA设备。

       在用户端，存在独立的发送和接收端口，用户只需编写少量代码即可实现与FPGA IP内核的ios源码怎么打包通信。

       RIFFA使用直接存储器访问（DMA）传输和中断信号传输数据，从而在PCIe链路上实现高带宽，运行速率可达到PCIe链路的饱和点。

       开源地址：github.com/KastnerRG/ri...

       一、Linux下PCI驱动结构

       在《Linux下PCI设备驱动开发详解（四）》中，我们了解到，通常用模块方式编写PCI设备驱动，至少需要实现以下几个部分：初始化设备模块、设备打开模块、数据读写模块、中断处理模块、设备释放模块、设备卸载模块。通常的编写方式如下：

       好的，带着这个框架，我们将进入RIFFA框架的driver源代码分析。

       二、初始化设备模块

       我们直接给出源代码：

       OK，我们已经看到了几个关键词，驱动程序、字符设备、class、文件节点。在《Linux下PCI设备驱动开发详解（三）》中，我们知道总线、设备、驱动模型：

       硬件拓扑描述Linux设备模型中四个重要概念：

       三、probe探测硬件设备

       这个fpga_probe函数非常重要和关键：

       四、写操作

       基本的读写操作通过ioctl来调用对应的driver驱动的实现。我们补充一下，ioctl是设备驱动程序中设备控制接口函数，一个字符设备驱动通常会实现设备打开、关闭、读、写等功能，在一些需要细分的情境下，如果需要扩展新的功能，通常以增设ioctl()命令的方式实现。

       直接给出代码：

       在处理ioctl_send的时候，我们发现实现用户数据拷贝到内核态之后，调用了chnl_send_wrapcheck，将api层打包过来的参数一一传递过去。

       直接给出chnl_send_wrapcheck()：

       这段代码主要做了一些避免错误的判断，值得一提的就是通过自旋锁避免了多线程错误的判断，其实我们可以知道riffa架构支持多线程，之后调用了chnl_send。

       将数据写入指定的FPGA通道。除非配置了非零超时，否则将阻塞，直到所有数据都发送到FPGA。如果超时不为零，则该函数将阻塞，直到发送所有数据或超时毫秒过去。来自bufp指针的用户数据将被发送，最多len字（每个字==位）。通道将被告知预期数据量和偏移量。如果last==1，则FPGA通道将在发送后将此事务识别为完成。如果last==0，则FPGA通道将需要额外的事务。

       成功后，返回发送的字数。出错时，返回负值。

       核心思想就是，初始化sg_maps，通过bar空间告知FPGA通道号、长度、大小等信息、使用通用buffer发送数据、更新sg_mapping，最后进入到while(1)的循环函数中。

       while(1)大循环，只有当处理完Tx数据完成中断或出错时函数才会返回。在每一轮执行中，首先执行内嵌的小while，在小while中首先读取对应通道上的send消息队列，若返回值为0说明成功出队，小while运行一遍后就会执行下面的代码；若返回值为1说明队列可能是空的，也就是还没有中断到来，此时调用prepare_to_wait函数将本进程添加到等待队列里，然后执行schedule_timeout休眠该进程（有阻塞时间限制），此时在用户看来表现为ioctl函数阻塞等待，但中断还能在后台运行（中断也是一个进程）。

       若此时驱动接收到一个该通道的Tx中断，那么在中断回调函数里将中断信息推入消息队列后就会唤醒chnl_send所在的进程。进程唤醒后调用finish_wait函数将本进程pop出等待队列并用signal_pending查看是否因信号而被唤醒，如果是需要返回给用户并让其再次重试。如果不是被信号唤醒，则再去读一下消息队列，此时会将消息类型存入msg_type，消息存入msg中，然后退出小while。

       接下来进入一个switch语句，这个switch是根据msg_type消息类型选择处理动作的，即中断处理的下半部。

       若执行Tx SG读完成中断，则消息类型发送EVENT_SG_BUF_READ，数据填0，其实是没用的数据。在这里如果剩余长度大于0或者剩余溢出值大于0时就会重新执行上一段讲述的过程，即从上一次分配的结尾处再分配SG缓冲区，并发送SG链表给FPGA等等，不过一般不会发送这种情况，除非分配页时的get_user_pages函数锁定物理页出现了问题，少分了页才会出现这样的现象。

       然后FPGA就会按SG链表一个一个SG缓存块的进行流式DMA传输，传输完毕后FPGA发送一个Tx数据读完成中断，即EVENT_TXN_DONE消息类型。这里比较好处理，调用dma_unmap_sg取消内存空间的SGDMA映射，然后释放掉页。

       五、读操作

       读操作和写操作类似，不再详细描述。

       函数chnl_recv用于将FPGA发送的数据读到缓冲区内。

       首先调用宏DEFINE_WAIT初始化等待队列项；然后把传入的参数timeout换算成毫秒，这个时间是最长阻塞时间。

       剩下的就是中断处理过程，等待读完成。

       六、销毁/卸载设备

       释放设备模块主要是负责释放对设备的控制权，释放占用的内存和中断等，所做的事情正好和打开设备模块相反。

       本文详细介绍了RIFFA框架的驱动模块，涉及的内容非常多，包括内核页面、中断处理等。

       一个驱动的框架主要包括：初始化设备模块、设备打开模块、数据读写模块、中断处理模块、设备释放模块、设备卸载模块。

       七、未完待续

       《Linux下PCI设备驱动开发详解（七）》将详细分析RIFFA的环形通信队列，最大的好处就是不需要对后续的队列内容进行搬移，可以后续由入队（写入）覆盖。

       八、参考资料

       blog.csdn.net/mcupro/...

       zhuanlan.zhihu.com/p/...

紫光同创FPGA实现PCIE测速试验，提供PDS工程和Linux QT上位机源码和技术支持

       紫光同创FPGA在PCIE测速试验中展现出实力，提供PDS工程和Linux QT上位机源码及技术支持

       在半导体制造领域，紫光同创FPGA的崛起值得瞩目。自年起，中国FPGA产业经历了从无到有，从弱到强的蜕变，如今已进入百花齐放的阶段。国产FPGA不仅在性价比上具有显著优势，且拥有完整的自主知识产权，FAE技术支持也表现出色，使得开发过程更为顺畅。紫光同创的PG2LH-6FBG FPGA通过实现PCIE测速试验，展示了其在高速接口应用中的性能。

       具体操作上，文章指导了如何利用紫光同创的PCIE IP核，配置为X2模式并实现5G线速率。提供的example工程包括DMA内存测试功能，Linux驱动文件和QT上位机源码，使得用户能够轻松进行测速试验。工程源码和配套技术资源包括Pango Design Suite工程、PCIE IP核文件、驱动及上位机源码，适用于学生和工程师的学习与实践，尤其在医疗和军工等领域有广泛应用。

       在硬件设计部分，文章提到了作者的PCIEX2接口板和详细的配置过程。此外，还分享了驱动文件的安装和QT上位机的使用教程。整个流程从软件到硬件，为用户提供了完整的学习路径。

       最后，文章提供了获取工程代码和相关资源的方式，包括通过网盘链接下载。整体而言，紫光同创FPGA的PCIE测速试验不仅展示了其技术实力，也为用户提供了实用的开发工具和资源支持。