Linux 内核：AXI 互连，它在哪里以及如何处理？

如何解决Linux 内核：AXI 互连，它在哪里以及如何处理？

我正在为我的公司编写 Linux 驱动程序，以便将我们的硬件移植到 GNU/Linux 桌面。我根本不是硬件专家，我正在努力理解内核和硬件之间的通信是如何进行的。

我们基本上有一个 AXI 互连，在上面连接了一些 IP（我们使用的是运行 PetaLinux 的 Xilinx 板）。

我已经能够向硬件发送请求，它运行良好，但我觉得我遗漏了一些东西。在内核中，由于 ioremap()，我将物理地址映射到虚拟地址，并且我自己实现了读/写，如下所示：

static void __iomem *mailbox;

static ssize_t mailbox_read(struct file *filp,char __user *buf,size_t count,loff_t *f_pos)
{
    ssize_t retval = 0;
    uint32_t mlb_data = 0; 

    if(down_interruptible(&sem))
        return -ERESTARTSYS;

    // *f_pos must be a multiple of 4
    // *f_pos must be in bounds
    // count must be 4 (mailbox supports only reading 4 bytes at a time)
    if(*f_pos % 4 || *f_pos >= MAILBOX_SIZE || count != sizeof(mlb_data)) {
        retval = -EINVAL;
        goto out;
    }

    mlb_data = readl(mailbox + *f_pos);

    if(copy_to_user(buf,&mlb_data,count)) {
        retval = -EFAULT;
        goto out;
    }

    *f_pos += count;
    retval = count;

out:
    up(&sem);
    return retval;
}

int mailbox_init(dev_t device)
{
    mailbox = ioremap_nocache(MLB_BASE_ADDR,MAILBOX_SIZE);

    if(!mailbox) {
        printk(KERN_ERR DRIVER_NAME ": cannot map mailbox,ioremap failed.\n");
        return err;
    }

    return 0;
}

在用户方面，我尝试像这样读/写：

int dev_fd = open("/dev/" DRIVER_NAME,O_RDWR);
if(dev_fd < 0) return whatever;

int data;
pread(dev_fd,&data,sizeof data,0);

close(dev_fd);

效果很好，但我不明白怎么会这么简单，所有 AXI 的东西都在哪里处理？我以为这是我必须做的事情，但我惊讶地发现一切都已经正常了。

我觉得一切都是透明的真是太好了，但除此之外，我想实现一些错误处理，但我不知道如何去做。

例如，如果我尝试使用 devmem（内部使用 /dev/mem）从不受支持的地址读取，我会收到总线错误：

root@petalinux:~# devmem 0xCAFEBABE
Bus error

但是如果我尝试通过我自己的角色设备来做同样的事情，它就会挂起。似乎没有收到 SIGBUS。

我不确定我是否已经很清楚了，所以总结一下我的两个问题：

Linux 内核中的 AXI 内容在哪里处理？会不会是 Xilinx 驱动程序“覆盖”了我的驱动程序？
如何像 /dev/mem 那样通过向用户空间应用发送 SIGBUS 来处理硬件故障？

解决方法

查看Xilinx AXI Ethernet Driver（drivers/net/ethernet/xilinx/xilinx_axienet_main.c），设置iomem cookie（mailbox）导致readl()、writel()、{{1} } 等等以正确处理访问。

如何在硬件级别完成此操作的详细信息取决于硬件架构。例如，mach-ipx4xx 使用 __is_io_address() 宏来确定应该使用 ipx4xx_pci_read()（通过 memcpy_fromio()）还是 __raw_readl()/__indirect_readl()。
inl() 是有符号的，当偏移量无效时，返回 -EFAULT 而不是 -EINVAL 可能更有意义：
```
loff_t
```
考虑使用较新的 // *f_pos must be within bounds if (*f_pos < 0 || *f_pos >= MAILBOX_SIZE) { retval = -EFAULT; goto out; } // *f_pos must be a multiple of 4,and // count must be 4 (mailbox supports only reading 4 bytes at a time) if ((*f_pos & 3) || count != sizeof mlb_data) { retval = -EINVAL; goto out; }（或 readl()，如果设备始终使用大端字节序），而不是 ioread32()。有关详细信息，请参阅 include/asm-generic/iomap.h。

在许多架构上，ioread32be() 只是调用了 ioread32()，所以这不是功能上的改变；通过保持当前推荐的内部内核接口，这更多是为了更易于长期维护。

（“[某些] 架构不能使用这个通用接口”的评论是针对架构维护者的，他们不能仅仅依赖通用接口，而是需要在特定于架构的文件中为他们的硬件架构实现宏。驱动程序开发人员可以依赖这些宏的可用和正常工作。）
在这里提高 SIGBUS 并没有什么意义，因为用户空间不是试图直接访问内存，而是使用系统调用；返回 -EFAULT 在这里绝对更合适。但是，要提高 SIGBUS，您可以
```
readl()
```

我希望这会有所帮助，并且即使只有少数用户，您也会将 GPL 驱动程序推向上游。特别是 Greg KH 过去曾帮助过此类工作。

Linux 内核：AXI 互连，它在哪里以及如何处理？

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