基于Linux實現(xiàn)PCIE設(shè)備熱插拔的方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及基于Linux實現(xiàn)PCIE設(shè)備熱插拔的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著處理器技術(shù)的發(fā)展，對外部設(shè)備的訪問速率和可靠性要求越來越高，目前，PCIE接口成為了處理器普遍支持的接口之一，PCIE的熱插拔技術(shù)包含了支持熱插拔的系統(tǒng)硬件和系統(tǒng)軟件，在硬件方面需要有熱插拔控制器、接口卡電源開關(guān)邏輯線、接口卡復(fù)位線、提不按鈕(Attent1n Button)、指不器(Power Indicator/Attent1n Indicator)和接口卡檢測腳(PRSNT1#、PRSNT2#信號)等，在軟件方面需要系統(tǒng)支持熱插拔的操作，能對設(shè)備的插拔作出相應(yīng)的響應(yīng)。
[0003]當要移除接口卡的時候，需要預(yù)先通知系統(tǒng)，包括兩種方式，通過提示按鈕或軟件程序的“用戶界面”來實現(xiàn)，當按下按鈕或操作軟件程序的“用戶界面”時，熱插拔控制器獲得該信息，并向PCIE控制器發(fā)出中斷信號，系統(tǒng)進行處理，中止驅(qū)動程序，關(guān)閉插槽電源，釋放接口卡所分配的系統(tǒng)資源等，當系統(tǒng)處理完成后，就會控制指示燈來指示操作者可以移除接口卡。
[0004]當要插入接口卡的時候，熱插拔控制器根據(jù)接口卡檢測管腳獲得該信息，向PCIE控制器發(fā)出中斷信號，系統(tǒng)進行處理，使能接口卡電源，掃描接口卡的PCIE設(shè)備，分配系統(tǒng)資源，加載驅(qū)動等。
[0005]雖然PCIE設(shè)備具有熱插拔功能，但是不同的處理器和系統(tǒng)對PCIE設(shè)備的熱插拔功能支持不同，例如對于PowerPc處理器，只能在Linux系統(tǒng)啟動過程中對整個PCIE控制器下的設(shè)備進行掃描時，對PowerPc處理器下掛的PCIE設(shè)備進行掃描，并分配地址空間，在Linux系統(tǒng)啟動后，無法單獨對PowerPc處理器下掛的PCIE設(shè)備進行掃描，并分配地址空間。
[0006]具體地，在Linux系統(tǒng)掃描PCIE設(shè)備的過程中，對于總線號的分配采用自上而下的順序分配，但是對于地址空間的分配采用自下而上的順序分配，如圖1所示，圖1為PCIE設(shè)備外設(shè)的結(jié)構(gòu)圖，由PCIE控制器、PCIE SWITCH和PCIE設(shè)備組成，其中，PCIE控制器的總線號為0，PCIE SWITCH有一個上行口和四個下行口，在Linux系統(tǒng)掃描PCIE設(shè)備過程中，分配總線號由上往下依次分配，即PCIE SWITCH的上行口總線號為1，四個下行口的總線號為2，四個下行口下掛的四個PCIE設(shè)備的總線號從左往右依次為3、4、5、6，而地址空間的分配則由下往上依次分配，首先會訪問四個PCIE設(shè)備來確定四個PCIE設(shè)備所需地址空間的大小，然后通過四個PCIE設(shè)備所需地址空間的大小來決定PCIE SWITCH的四個下行口所需地址空間的大小，最終通過PCIE SWITCH的四個下行口所需地址空間的大小來決定PCIE控制器給PCIE SWITCH的上行口分配的地址空間的大小。
[0007]由上可知，PowerPc處理器無法在Linux系統(tǒng)啟動后實現(xiàn)PCIE設(shè)備熱插拔功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是解決PowerPc處理器無法在Linux系統(tǒng)啟動后實現(xiàn)PCIE設(shè)備熱插拔功能的問題。
[0009]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是提供一種基于Linux實現(xiàn)PCIE設(shè)備熱插拔的方法，包括以下步驟:
[0010]Linux系統(tǒng)啟動后，運行應(yīng)用程序，加載具有掃描PCIE設(shè)備功能的驅(qū)動，初始化PCIE SWITCH，預(yù)先為PCIE SWITCH的每個下行口分配地址空間，然后掃描母卡上的FPGA ;
[0011]創(chuàng)建線程，通過輪詢FPGA的寄存器檢測到PCIE插槽有子卡插入后，為插入的子卡供電；
[0012]掃描插入的子卡，通過訪問插入的子卡的配置空間來獲取其所需地址空間，并為其分配地址空間；
[0013]加載插入的子卡的驅(qū)動，啟動訪問插入的子卡的程序，通過輪詢FPGA的寄存器檢測到PCIE插槽有子卡被拔出后，退出訪問程序，并卸載拔出的子卡的驅(qū)動，通過訪問FPGA的寄存器為相應(yīng)的PCIE插槽斷電。
[0014]在上述技術(shù)方案中，在所述PCIE插槽斷電后，所述Linux系統(tǒng)刪除相應(yīng)的子卡的總線號，同時釋放相應(yīng)的地址空間。
[0015]在上述技術(shù)方案中，所述PCIE設(shè)備包括所述母卡和所述子卡。
[0016]本發(fā)明還提供了一種基于Linux實現(xiàn)PCIE設(shè)備熱插拔的裝置，包括:
[0017]PCIE SWITCH分配地址模塊，預(yù)先為PCIE SWITCH的每個下行口分配地址空間；
[0018]檢測PCIE設(shè)備插入模塊，通過輪詢母卡上的FPGA的寄存器來檢測PCIE插槽中子卡的插入；
[0019]PCIE設(shè)備供電模塊，檢測到子卡插入時，Linux系統(tǒng)通過訪問FPGA的寄存器為插入的子卡供電；
[0020]掃描PCIE設(shè)備模塊，掃描插入的子卡，通過訪問插入的子卡的配置空間，獲取插入的子卡所需地址空間，并為其分配地址空間；
[0021]加載PCIE設(shè)備驅(qū)動模塊，加載插入的子卡的驅(qū)動；
[0022]檢測PCIE設(shè)備拔出模塊，通過輪詢FPGA的寄存器來檢測PCIE插槽的狀態(tài)，判斷插入的子卡是否被拔出；
[0023]卸載PCIE設(shè)備驅(qū)動模塊，在檢測到PCIE插槽有子卡被拔出后，退出訪問拔出的子卡程序，并卸載拔出的子卡的驅(qū)動；
[0024]PCIE設(shè)備斷電模塊，卸載完拔出的子卡的驅(qū)動后，Linux系統(tǒng)通過訪問FPGA的寄存器為相應(yīng)的PCIE插槽斷電。
[0025]在上述技術(shù)方案中，還包括刪除PCIE設(shè)備模塊，在所述PCIE插槽斷電后，所述Linux系統(tǒng)刪除相應(yīng)的子卡的總線號，同時釋放相應(yīng)的地址空間。
[0026]在上述技術(shù)方案中，所述PCIE設(shè)備包括所述母卡和所述子卡，所述FPGA連接所述PCIE SWITCH的第一下行口，兩個所述子卡分別通過兩個所述PCIE插槽連接所述PCIESWITCH的第二下行口和第三下行口，同時，兩個所述子卡分別通過兩個所述PCIE插槽與所述母卡相連。
[0027]本發(fā)明，在Linux系統(tǒng)啟動后，預(yù)先為PCIE SWITCH的每個下行口分配地址空間，在每次掃描插入的PCIE設(shè)備并為其分配地址空間時，由于PCIE SWITCH的下行口已有地址空間，可以直接為插入的PCIE設(shè)備分配地址空間，不需要將整個PCIE控制器下的設(shè)備重新掃描一次，避免了對正在訪問插入的PCIE設(shè)備的程序產(chǎn)生影響，實現(xiàn)了 PCIE設(shè)備的熱插拔功能。
【附圖說明】
[0028]圖1為本發(fā)明實施例提供的PCIE設(shè)備外設(shè)的結(jié)構(gòu)圖；
[0029]圖2為本發(fā)明實施例提供的PCIE設(shè)備的熱插拔示意圖；
[0030]圖3為本發(fā)明實施例提供的基于Linux實現(xiàn)PCIE設(shè)備熱插拔的裝置結(jié)構(gòu)圖；
[0031]圖4為本發(fā)明實施例提供的基于Linux實現(xiàn)PCIE設(shè)備熱插拔的方法流程圖。
【具體實施方式】
[0032]下面結(jié)合說明書附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明做出詳細的說明。
[0033]本發(fā)明實施例提供了一種基于Linux實現(xiàn)PCIE設(shè)備熱插拔的裝置，本實施例針對其中一種應(yīng)用場景進行說明，本實施例中處理器為FreeScale的P2020處理器，操作系統(tǒng)為Linux系統(tǒng)，本發(fā)明提供的PCIE設(shè)備的熱插拔示意圖如圖2所示，PCIE控制器(P2020處理器)通過PCIE SWITCH進行擴展，PCIE設(shè)備分為一個母卡和兩個子卡，母卡上設(shè)有FPGA，F(xiàn)PGA連接PCIE SWITCH的第一下行口，兩個PCIE插槽分別連接第二下行口和第三下行口，第四下行口未使用，并且兩個子卡分別通過PCIE插槽與母卡相連。PCIE插槽還與其它的控制信號線連接，這些控制信號線由FPGA控制，主要用來檢測PCIE插槽的狀態(tài)，以及控制子卡的電源。
[0034]同時，為實現(xiàn)PCIE設(shè)備可隨時插拔功能，對PCIE設(shè)備和處理器也有相關(guān)要求。與標準PCIE設(shè)備的熱插拔相比較，本裝置在拔掉子卡時，無需先按按鈕或操作應(yīng)用程序的“用戶界面”，可以直接拔掉子卡。在拔掉子卡時，訪問子卡的程序并不會立即退出，還會繼續(xù)訪