QEMU源码全解析 —— PCI设备模拟（13）

最新推荐文章于 2024-04-11 21:17:42 发布
于 2024-01-16 11:51:16 发布
阅读量527 收藏 10
点赞数 10
分类专栏： QEMU/KVM KVM 文章标签： QEMU KVM PCI
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。
本文链接： https://blog.csdn.net/phmatthaus/article/details/135604909
版权
QEMU/KVM 同时被 2 个专栏收录
123 篇文章 36 订阅 ¥49.90 ¥99.00
已订阅 8折续费
KVM
88 篇文章 19 订阅
订阅专栏
您已是超级会员，正在免费阅读会员专享内容
查看更多超级会员权益
本文深入探讨QEMU中PCI设备的模拟，解析SeaBIOS如何配置PCI设备与中断控制器的连接，介绍了pci_bios_init_device和pci_irqs[]数组的作用，并简述了ACPI在设备中断路由中的角色，为后续分析QEMU中断流程奠定基础。
摘要由CSDN通过智能技术生成

接前一篇文章：

上一回重点讲了 PCI 设备中断的相关概念。本回开始讲解代码实现细节。

PCI链接设备到 中断控制器 上的路由信息是通过SeaBIOS配置完成的。SeaBIOS中的pci_bios_init_device函数会初始化piix3/4设备。pci_bios_init_device函数在roms/seabios/src/fw/pciinit.c中，代码如下： 

  1. static void pci_bios_init_device(struct pci_device *pci)
  2. {
  3.     dprintf(1, "PCI: init bdf=%pP id=%04x:%04x\n"
  4.             , pci, pci->vendor, pci->device);
  5.  
  6.     /* map the interrupt */
  7.     u16 bdf = pci->bdf;
  8.     int pin = pci_config_readb(bdf, PCI_INTERRUPT_PIN);
  9.     if (pin != 0)
  10.         pci_config_writeb(bdf, PCI_INTERRUPT_LINE, pci_slot_get_irq(pci, pin));
  11.  
  12.     pci_init_device(pci_device_tbl, pci, NULL);
  13.  
  14.     /* enable memory mappings */
  15.     pci_config_maskw(bdf, PCI_COMMAND, 0,
  16.                      PCI_COMMAND_IO | PCI_COMMAND_MEMORY | PCI_COMMAND_SERR);
  17.     /* enable SERR# for forwarding */
  18.     if (pci->header_type & PCI_HEADER_TYPE_BRIDGE)
  19.         pci_config_maskw(bdf, PCI_BRIDGE_CONTROL, 0,
  20.                          PCI_BRIDGE_CTL_SERR);
  21. }

其中的pci_init_device函数也在同文件（roms/seabios/src/fw/pciinit.c）中，代码如下： 

  1. int pci_init_device(const struct pci_device_id *ids
  2.                     , struct pci_device *pci, void *arg)
  3. {
  4.     while (ids->vendid || ids->class_mask) {
  5.         if ((ids->vendid == PCI_ANY_ID || ids->vendid == pci->vendor) &&
  6.             (ids->devid == PCI_ANY_ID || ids->devid == pci->device) &&
  7.             !((ids->class ^ pci->class) & ids->class_mask)) {
  8.             if (ids->func)
  9.                 ids->func(pci, arg);
  10.             return 0;
  11.         }
  12.         ids++;
  13.     }
  14.     return -1;
  15. }

传给pci_init_device函数的实参为： 

pci_init_device(pci_device_tbl, pci, NULL);

其中，第一个参数pci_device_tbl的定义也在同文件（roms/seabios/src/fw/pciinit.c）中，代码如下： 

  1. static const struct pci_device_id pci_device_tbl[] = {
  2.     /* PIIX3/PIIX4 PCI to ISA bridge */
  3.     PCI_DEVICE(PCI_VENDOR_ID_INTEL, PCI_DEVICE_ID_INTEL_82371SB_0,
  4.                piix_isa_bridge_setup),
  5.     PCI_DEVICE(PCI_VENDOR_ID_INTEL, PCI_DEVICE_ID_INTEL_82371AB_0,
  6.                piix_isa_bridge_setup),
  7.     PCI_DEVICE(PCI_VENDOR_ID_INTEL, PCI_DEVICE_ID_INTEL_ICH9_LPC,
  8.                mch_isa_bridge_setup),
  9.  
  10.     /* STORAGE IDE */
  11.     PCI_DEVICE_CLASS(PCI_VENDOR_ID_INTEL, PCI_DEVICE_ID_INTEL_82371SB_1,
  12.                      PCI_CLASS_STORAGE_IDE, piix_ide_setup),
  13.     PCI_DEVICE_CLASS(PCI_VENDOR_ID_INTEL, PCI_DEVICE_ID_INTEL_82371AB,
  14.                      PCI_CLASS_STORAGE_IDE, piix_ide_setup),
  15.     PCI_DEVICE_CLASS(PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, PCI_CLASS_STORAGE_IDE,
  16.                      storage_ide_setup),
  17.  
  18.     /* PIC, IBM, MPIC & MPIC2 */
  19.     PCI_DEVICE_CLASS(PCI_VENDOR_ID_IBM, 0x0046, PCI_CLASS_SYSTEM_PIC,
  20.                      pic_ibm_setup),
  21.     PCI_DEVICE_CLASS(PCI_VENDOR_ID_IBM, 0xFFFF, PCI_CLASS_SYSTEM_PIC,
  22.                      pic_ibm_setup),
  23.  
  24.     /* PIIX4 Power Management device (for ACPI) */
  25.     PCI_DEVICE(PCI_VENDOR_ID_INTEL, PCI_DEVICE_ID_INTEL_82371AB_3,
  26.                piix4_pm_setup),
  27.     PCI_DEVICE(PCI_VENDOR_ID_INTEL, PCI_DEVICE_ID_INTEL_ICH9_SMBUS,
  28.                ich9_smbus_setup),
  29.  
  30.     /* 0xff00 */
  31.     PCI_DEVICE_CLASS(PCI_VENDOR_ID_APPLE, 0x0017, 0xff00, apple_macio_setup),
  32.     PCI_DEVICE_CLASS(PCI_VENDOR_ID_APPLE, 0x0022, 0xff00, apple_macio_setup),
  33.  
  34.     /* Intel IGD OpRegion setup */
  35.     PCI_DEVICE_CLASS(PCI_VENDOR_ID_INTEL, PCI_ANY_ID, PCI_CLASS_DISPLAY_VGA,
  36.                      intel_igd_setup),
  37.  
  38.     PCI_DEVICE_END,
  39. };

由此就引出了piix_isa_bridge_setup函数。它也在同文件（roms/seabios/src/fw/pciinit.c）中，代码如下： 

  1. /* PIIX3/PIIX4 PCI to ISA bridge */
  2. static void piix_isa_bridge_setup(struct pci_device *pci, void *arg)
  3. {
  4.     int i, irq;
  5.     u8 elcr[2];
  6.  
  7.     elcr[0] = 0x00;
  8.     elcr[1] = 0x00;
  9.     for (i = 0; i < 4; i++) {
  10.         irq = pci_irqs[i];
  11.         /* set to trigger level */
  12.         elcr[irq >> 3] |= (1 << (irq & 7));
  13.         /* activate irq remapping in PIIX */
  14.         pci_config_writeb(pci->bdf, 0x60 + i, irq);
  15.     }
  16.     outb(elcr[0], PIIX_PORT_ELCR1);
  17.     outb(elcr[1], PIIX_PORT_ELCR2);
  18.     dprintf(1, "PIIX3/PIIX4 init: elcr=%02x %02x\n", elcr[0], elcr[1]);
  19. }

由代码可见，在piix3/4设备的配置空间0x60开始的地方，写入了PCI链接设备到中断线的路由关系。代码片段为： 

  1.         /* activate irq remapping in PIIX */
  2.         pci_config_writeb(pci->bdf, 0x60 + i, irq);

LNKA、LNKB、LNKC、LNKD分别对应10、10、11、11这4条中断线。何以见得？pci_irqs[]在同文件（roms/seabios/src/fw/pciinit.c）中，定义如下： 

  1. /* host irqs corresponding to PCI irqs A-D */
  2. const u8 pci_irqs[4] = {
  3.     10, 10, 11, 11
  4. };

PCI设备到PCI链接设备的路由信息是写在ACPI表中的 ，在此不深入ACPI的具体细节，仅简单介绍一下基本概念。

ACPI的英文全称为 Advanced Configuration and Power Interface ，中文译为 高级配置电源管理接口 。 ACPI提供了处理器硬件和操作系统之间的一组接口，用来对处理器以及设备的电源进行管理，并且可以配置外部设备使用的系统资源 。ACPI使用 一系列描述符表来 管理处理器和设备资源。PCI设备的中断路由是通过build_prt函数完成的，该函数会构造包含128项数组的数据，每一项表示一个设备的路由信息，说明该设备路由到哪个PCI链接设备。映射关系按照如下公式完成： 

(slot+pin)&3   ->   "LNK[D|A|B|C]"

下一回开始解析QEMU中PCI设备触发中断的流程。

举报

选择你想要举报的内容（必选）
  • 内容涉黄
  • 政治相关
  • 内容抄袭
  • 涉嫌广告
  • 内容侵权
  • 侮辱谩骂
  • 样式问题
  • 其他

取消

确定