QNX RTOS: 7-2. Programming PCI Bus Devices

QNX에서 PCI Bus Device 프로그래밍 정리

1. QNX에서 PCI 장치 접근 구조

QNX에서는 PCI 장치를 커널이 직접 관리하지 않는다.
대신 pci-server라는 사용자 공간 프로세스가 모든 PCI 장치를 관리한다.

• PCI 장치 접근 전제 조건: pci-server 실행
• 애플리케이션(드라이버)은 PCI API를 통해 pci-server와 통신

즉, QNX의 PCI 구조는 서버 기반(Device Manager 모델)

 

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2. PCI 서버 (pci-server)의 역할

pci-server는 다음을 담당한다.

• 시스템에 존재하는 PCI 장치 탐색
• Vendor ID / Device ID 관리
• BAR(Base Address Register) 정보 관리
• PCI Configuration Space 접근 중계
• 인터럽트 정보 제공
• DMA용 주소 변환 지원

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3. PCI 장치 탐색

pci_device_find()

• Vendor ID + Device ID 기반으로 PCI 장치 검색
• 결과로 pci_bdf_t 구조체 반환

BDF (Bus / Device / Function)
→ PCI 장치를 식별하는 핵심 정보
→ 이후 모든 PCI API의 기준

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4. PCI 장치 연결 (Attach)

pci_device_attach()

• 특정 PCI 장치에 연결
• 독점(exclusive) 접근 여부 설정 가능
• pci-server가 해당 장치를 프로세스에 할당

 이 단계 이후부터 장치 제어 가능

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5. PCI 장치 제어 API

장치 관리

• pci_device_reset()
  → 장치 리셋
• pci_device_detach()
  → 사용 종료 및 자원 반환

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PCI Configuration Space 접근

• pci_device_read_*()
• pci_device_write_*()

용도:

• BAR 설정
• 인터럽트 설정
• 장치 기능 제어

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6. BAR(Base Address Register) 정보

pci_device_read_ba()

• 장치가 제공하는 BAR 정보 조회
• BAR 정보에는 다음이 포함됨:
  • 메모리/IO 타입
  • 크기
  • 주소 영역

 BAR는 이후 mmap()을 통해 MMIO 접근에 사용됨

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7. 주소 변환 (DMA / Bus Mastering)

pci_device_map_as()

• CPU 주소 ↔ PCI 장치 주소 변환
• DMA를 사용하는 장치에서 필수

이유:

• CPU 가상 주소는 PCI 장치가 직접 이해하지 못함
• DMA 수행 시 PCI 장치가 접근 가능한 주소로 변환 필요

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8. 인터럽트 정보

• BDF 기반으로 인터럽트 정보 획득 가능
• Legacy INTx / MSI / MSI-X 여부 확인
• 이후 QNX 인터럽트 등록 API와 연계

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9. PCI 장치 사용 흐름 요약

pci-server 실행
   ↓
pci_device_find()
   ↓
pci_device_attach()
   ↓
pci_device_read_ba()
   ↓
mmap() (MMIO 접근)
   ↓
pci_device_map_as() (DMA 필요 시)
   ↓
장치 제어
   ↓
pci_device_detach()

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10. 핵심 정리

• QNX PCI는 서버 기반 사용자 공간 관리
• PCI 장치 식별자는 BDF
• BAR → mmap → MMIO 접근
• DMA 사용 시 pci_device_map_as() 필수
• 모든 PCI API는 QNX Help → PCI_device 문서 참고

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한 줄 요약

QNX에서 PCI 장치는 pci-server를 통해 탐색, 연결, 설정, 메모리 매핑, DMA 주소 변환까지 사용자 공간에서 일관되게 관리된다.