基于PCIE总线的SCSI设备驱动程序研究.pdf

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1、日经验窒逾旦墨麦旦doi：10．3969／j．issn．1671—1041．2010．05．031基于PCIE总线的SCSI设备驱动程序研究王东旭，任国强，田园，李其虎，(1．中国科学院光电技术研究所，成都610209；2．中国科学院研究生学院，北京100039】摘要：介绍了PCIExpress架构和LinuxSCSI子系统，对嵌入式Linux取代了现有架构中的I／O桥接器，用来为I／O总线提供输出下PCIExpress以及SCSI硬盘设备驱动程序进行了研究，并在AMCC端。交换器支持在不同终端设备间进行对等通信。图1为基

2、Glacier开发板上对ARC·1200ItBA驱动进行了移植，提出了驱动程于PCIExpress的服务器／工作站系统的拓扑图。序的进一步优化方向。关键词：PCIExpres；SCSI；嵌入式Linux；驱动中图分类号：TP316．8文献标志码：BResearchofSCSIdevicedriveronPC皿busWANGDong-xu，RENGuo-qiang，TIANYuan，LIQi_hu(1．TheInstituteofOpticsandElectronics，ChineseAcademyofScience，Che

3、ngdu610209，China；2．GraduateSchooloftheChineseAcademyofScience，Beijing100039，China)图1基于PCIExpres的服务器／T作站系统拓扑图Abstract：ThispapergivesanintroductiontothearchitectureofPClExpressandtheLinuxSCSIsubsystem．BothofthedriverofPCI2LinuxSCSI子系统介绍ExpressandSCSldiskdevicebasedo

4、nembeddedIinuxarere—searched．Moreover．af【erthecoursethatwehavepo~edtheARC-图2显示了SCSI子系统在Linux内核空间的位置，顶层1200HBAdrivertotheAMCCglacierevaluationboard．weadvance是系统调用接VI，负责处理用户空间各种调用例程(例如theaspectstobeoptimized,oftheddver．open、read或write)。而虚拟文件系统(VFs)是内核中支持的大多数文件系统的抽象层

5、，负责将请求路由到合适的文件系Keywords：PCIExpress；SCSI；embeddedLinux；driver统。大多数文件系统都通过缓冲区缓存来相互通信，这种缓存O引言通过缓存最近使用的数据来优化对物理设备的访问。接下来PCIExpress体系结构符合第三代I／O总线的所有需求，已是块设备驱动器层，它包括针对底层设备的各种块设备驱动经在服务器、存储系统、通信系统、数据处理、传输系统等领域器，SCSI子系统是这种块设备驱动器之一J。中得到广泛应用。SCSI是一组定义了与许多设备通信所需的接口和协议的开源标准集，与

6、Linux是一个很好的组合，发展前景看好。本文介绍了PCIExpress架构和LinuxSCSI子系统，对嵌入式Linux的HBA(HostBusAdapter)驱动程序进行了研究和移植，实现了在嵌入式开发板AMCCGlacier上PCIEx—press总线驱动ARC．1200SATARAID控制器的目的。并将其与x86平台进行了对比，提出了进一步改进方向。用户空间lPCIExpress总线架构图2SCSI于系统在Linux内核中的位置PCIExpress总线的基本结构包括：根组件(RootCom-与Linux内核中的其他

7、主流子系统不同，SCSI子系统是一plex)、交换器(Switch)和各种终端设备(Endpoint)。根组件可种分层的架构，共分为三层。顶部的那层叫做较高层，代表的以集成在北桥芯片中，用于CPU和内存子系统与I／O设备之是内核针对SCSI和主要设备类型的驱动器的最高接口。接下间的连接，而交换器的功能通常是以软件的方式提供的，它包来的是中间层，也称为公共层或统一层。在这一层包含SCSI括两个或更多的逻辑PCI到PCI的桥连接(PCI—PCIBridge)，堆栈的较高层和较低层的一些公共服务。最后是较低层，代表以保持与现有P

8、CI兼容。当然，PCIExpress—PCI的桥连接也可的是适用于SCSI的物理接口的实际驱动器(见图3)。能存在。在PCIExpress架构中的新设备是交换器(Switch)，它[4]EldarYC，OppenheimAV．Quantumsignalprocessing[J]．IEEE[8]王鹏，李建