虚拟机下FreeRTOS访问PCIe设备的方法技术

本发明专利技术涉及虚拟机下FreeRTOS访问PCIe设备的方法，包括：FreeRTOS初始化时读取PCIe配置文件；扫描PCIe设备；读取PCIe capbilitilites寄存器；通过读取BAR0/1信息配置BAR空间，获取IO空间地址范围；读取msix capabilities，通过PCIe总线描述文件中的vpci_irq_base属性来配置msi/msix中断；通过驱动程序实现包括PCIe设备的IO访问、msix中断的发送与接收在内的PCIe基本功能。本发明专利技术可以使运行在虚拟机上的FreeRTOS执行PCIe设备扫描、中断注册、IO读写等对PCIe设备的访问操作。IO读写等对PCIe设备的访问操作。IO读写等对PCIe设备的访问操作。

【技术实现步骤摘要】
虚拟机下FreeRTOS访问PCIe设备的方法


[0001]本专利技术涉及虚拟机下FreeRTOS访问功能优化
，虚拟机下FreeRTOS访问PCIe设备的方法。

技术介绍

[0002]FreeRTOS是一个实时操作系统，在IOT领域，主芯片主频较低，要求功耗较低，与系统通讯的外设大都是i2c、spi、uart等低速设备，一般不会与PCIe高速设备通讯。
[0003]但是在工控领域，主芯片主频较高，可以接受较高功耗，FreeRTOS将运行在虚拟环境(Hypervisor)下，会有大量FreeRTOS与物理PCIe设备通讯、FreeRTOS与Hypervisor虚拟出来的虚拟PCIe设备通讯的需求。
[0004]目前，在虚拟机下的FreeRTOS不支持PCIe driver，无法扫描、访问PCIe设备。

技术实现思路

[0005]为解决已有技术存在的不足，本专利技术提供了一种虚拟机下FreeRTOS访问PCIe设备的方法，包括如下步骤：
[0006]步骤S1：FreeRTOS初始化时读取PCIe配置文件；
[0007]步骤S2：根据配置文件对PCIe设备描述的属性扫描PCIe设备；
[0008]步骤S3：读取所扫描到的PCIe设备的PCIe配置空间信息；
[0009]步骤S4：通过PCIe配置空间中的BAR寄存器信息，获取需要映射的IO空间地址范围；
[0010]步骤S5：通过PCIe配置空间中的Capabilities pointer读取Capabilities信息，进而读取msix capabilities，结合步骤S1中PCIe配置文件中的PCIe总线描述文件中的vpci_irq_base属性来配置msi/msix中断；
[0011]步骤S6：通过驱动程序提供的API实现包括PCIe设备的IO访问、msix中断的发送与接收在内的PCIe基本功能。
[0012]其中，所述步骤S1中，所读取的PCIe配置文件包括PCIe总线描述、PCIe设备描述及PCIe capabilities属性。
[0013]其中，PCIe总线描述所涉及到的配置文件包括：
[0014]pci_mmconfig_base，表示PCIe总线描述文件放置的地址；
[0015]pci_mmconfig_end_bus，表示PCIe总线支持的bus个数；
[0016]pci_is_virtual，表示是否存在虚拟化PCIe设备
[0017]pci_domain，表示PCI总线域；
[0018]num_pci_devices，表示FreeRTOS需要识别的PCIe设备总数；
[0019]vpci_irq_base，表示FreeRTOS下PCIe设备使用的起始中断号。
[0020]其中，PCIe设备描述所涉及到的配置文件包括：
[0021]Type，表示PCIe设备的类别，分为桥设备、普通PCIe设备及虚拟PCIe设备；
[0022]Domain，表示PCIe设备所在域；
[0023]bdf，用以标识PCIe设备；
[0024]caps_start，表示PCIe设备capability属性起始位置；
[0025]num_caps，表示PCIe设备包含的capabilities属性个数；
[0026]num_msi_vectors，表示PCIe设备msi中断支持的个数；
[0027]msi_64bits，表示PCIe设备是否支持64位msi中断；
[0028]msi_maskable，表示PCIe设备msi是否支持mask；
[0029]num_msix_vectors，表示PCIe设备msix中断支持的个数；
[0030]msix_regIOn_size，表示PCIe设备msix regIOn大小；
[0031]msix_address，表示PCIe设备的msix地址；
[0032]BAR_mask，表示PCIe设备的BAR掩码。
[0033]其中，PCIe capabilities属性所涉及到的配置文件包括：
[0034]id，代表PCIe capabilities种类；
[0035]Start，用于标识PCIe capabilities地址；
[0036]Len，用于标识PCIe capabilities长度；
[0037]Flags，用于标识PCIe capabilities的可写属性。
[0038]其中，所述步骤S2包括：
[0039]步骤S21：通过PCIe总线描述文件，获取PCIe设备描述文件的首地址；
[0040]步骤S22：通过PCIe设备配置文件中所描述的设备首地址，遍历所有配置文件中描述的设备，通过bdf信息找到对应的PCIe设备。
[0041]其中，所述步骤S3中，获取寄存器信息后，通过PCIe设备描述文件中的caps_start与num_caps属性，获取到对应的PCIe设备的capabilities属性，从而获取到该PCIe设备的capabilities信息。
[0042]本专利技术的虚拟机下FreeRTOS访问PCIe设备的方法，可以使运行在虚拟机上的FreeRTOS执行PCIe设备扫描、中断注册、IO读写等对PCIe设备的访问操作。
附图说明
[0043]图1为本专利技术的虚拟机下FreeRTOS访问PCIe设备的方法的实现逻辑图。
具体实施方式
[0044]为了对本专利技术的技术方案及有益效果有更进一步的了解，下面结合附图详细说明本专利技术的技术方案及其产生的有益效果。
[0045]图1为本专利技术的虚拟机下FreeRTOS访问PCIe设备的方法的实现逻辑图，如图1所示，本专利技术通过设计一种描述PCIe设备属性的配置文件与实现一套PCie driver，从而来实现在虚拟机下，FreeRTOS访问PCIe设备。
[0046]具体的实现步骤如下：
[0047]一、FreeRTOS初始化时读取PCIe配置文件
[0048]因为FreeRTOS是物理寻址，所以只需要约定好PCIe配置文件存放位置首地址即可；其中PCIe配置文件应为虚拟机配置文件中的一部分；
[0049]配置文件包括PCIe总线描述、PCIe设备描述及PCIe capabilities属性，各自的格式及具体内容分别如下：
[0050]1、PCIe总线描述：
[0051].platform_info＝{
[0052].pci_mmconfig_base＝0x0000000040000000,
[0053].pci_mmconfig_end_bus＝0xFF,
[0054].pci_is_virtual＝1,
[0055].pci_domain＝1,
[0056].num_pci本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种虚拟机下FreeRTOS访问PCIe设备的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1：FreeRTOS初始化时读取PCIe配置文件；步骤S2：根据配置文件对PCIe设备描述的属性扫描PCIe设备；步骤S3：读取所扫描到的PCIe设备的PCIe配置空间信息；步骤S4：通过PCIe配置空间中的BAR寄存器信息，获取需要映射的IO空间地址范围；步骤S5：通过PCIe配置空间中的Capabilities pointer读取Capabilities信息，进而读取msix capabilities，结合步骤S1中PCIe配置文件中的PCIe总线描述文件中的vpci_irq_base属性来配置msi/msix中断；步骤S6：通过驱动程序提供的API实现包括PCIe设备的IO访问、msix中断的发送与接收在内的PCIe基本功能。2.如权利要求1所述的虚拟机下FreeRTOS访问PCIe设备的方法，其特征在于：所述步骤S1中，所读取的PCIe配置文件包括PCIe总线描述、PCIe设备描述及PCIe capabilities属性。3.如权利要求2所述的虚拟机下FreeRTOS访问PCIe设备的方法，其特征在于：PCIe总线描述所涉及到的配置文件包括：pci_mmconfig_base，表示PCIe总线描述文件放置的地址；pci_mmconfig_end_bus，表示PCIe总线支持的bus个数；pci_is_virtual，表示是否存在虚拟化PCIe设备pci_domain，表示PCI总线域；num_pci_devices，表示FreeRTOS需要识别的PCIe设备总数；vpci_irq_base，表示FreeRTOS下PCIe设备使用的起始中断号。4.如权利要求2所述的虚拟机下FreeRTOS访问PCIe设备的方法，其特征在于：PCIe设备描述所涉及到的配置文件包括：Type，表示PCIe设备的类别，分为桥设备、普通PCIe设备及虚拟PCIe设备；Do...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄磊，崔彦召，张云飞，齐璇，战茅，
申请(专利权)人：麒麟软件有限公司，
类型：发明
国别省市：