CN114546500A - 一种支持多设备的密码卡驱动实现方法和*** - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种支持多设备的密码卡驱动实现方法和***，所述方法包括：在Linux***驱动的module_init模块中创建字符设备和设备节点，然后使用pci_register_driver在***中注册pci‑e设备驱动，并由pci‑e设备驱动在***中注册pci设备结构体pci_dev；由所述pci‑e设备驱动的探测函数probe对至少一个pci‑e密码卡进行逐一初始化，为每个pci‑e密码卡申请一个对应的设备资源结构体；针对每个pci‑e密码卡分别获取I/O资源和DMA资源，并保存在对应的设备资源结构体中；使用函数list_add把各个设备资源结构体链接到预设的全局链表struct list_head accel_table中；设置各个设备资源结构体为pci设备结构体pci_dev的私有数据。本发明使所有的pci‑e密码卡占用***的一个设备节点，节省***资源。
Description
技术领域
本发明涉及计算机领域，尤其涉及一种支持多设备的密码卡驱动实现方法和***。
背景技术
在linux***将设备分为三种基本类型：字符设备、块设备和网络设备。pci-e密码卡一般为字符设备，字符设备一般实现open、close、write、read等***调用。字符设备***调用实现用户需要的功能，应用层用户通过调用字符设备***调用完成对密码卡的操作。通常一个pci-e密码卡需要设备关联一个字符设备，需要创建对应的设备文件，同时需要申请一个设备号，如果一个机器上插上多个pci-e设备（例如支持虚拟化的pci-e密码卡一个卡可以虚拟出128个pci-e设备）就会占用多个linux***的设备号，占用太多的***资源，造成资源的浪费。
发明内容
基于上述，有必要提供一种支持多设备的密码卡驱动实现方法和***，能够有效避免占用过多的***资源，造成资源的浪费。
本发明提出一种支持多设备的密码卡驱动实现方法，所述方法包括：
在Linux***驱动的module_init模块中创建字符设备和设备节点，然后使用pci_register_driver在***中注册pci-e设备驱动，并由pci-e设备驱动在***中注册pci设备结构体pci_dev；
由所述pci-e设备驱动的探测函数probe对至少一个pci-e密码卡进行逐一初始化，为每个pci-e密码卡申请一个对应的设备资源结构体；
针对每个pci-e密码卡分别获取I/O资源和DMA资源，并保存在对应的设备资源结构体中；
使用函数list_add把各个设备资源结构体链接到预设的全局链表struct list_head accel_table中；
设置各个设备资源结构体为pci设备结构体pci_dev的私有数据。
进一步的，针对每个pci-e密码卡分别获取设备资源，并保存在对应的设备资源结构体中，具体包括：
针对每个pci-e密码卡分别获取I/O资源并保存在对应的设备资源结构体中；
针对每个pci-e密码卡分别申请DMA资源并保存在对应的设备资源结构体中。
进一步的，所述设备资源结构体包括struct list_head list以及pci-e密码卡的属性、名称、编号、占用内存信息。
进一步的，在设置各个设备资源结构体为驱动模块pci-dev的私有数据之后，所述方法还包括：
在pci-e设备驱动的移除函数remove中，通过pci设备结构体pci_dev的私有数据获取目标设备资源结构体；
使用函数list_for_each_entry_safe查找目标设备资源结构体在全局链表struct list_head accel_table中的位置；
基于找到的位置，使用函数list_del在全局链表struct list_head accel_table中删除所述目标设备资源结构体。。
进一步的，在设置各个设备资源结构体为驱动模块pci-dev的私有数据之后，所述方法还包括：
调用字符设备的open函数，打开字符设备文件，获取字符设备文件的句柄fd；
使用句柄fd调用字符设备的ioctl函数，传入pci-e密码卡的属性、名称、编号中的任意一个需求信息；
使用函数list_for_each_entry_safe遍历全局链表struct list_head accel_table中的设备资源结构体，从中取出与传入的需求信息相匹配的设备资源结构体并保存到字符设备文件的私有数据中。
进一步的，从中取出与传入的需求信息相匹配的设备资源结构体并保存到字符设备文件的私有数据之后，所述方法还包括：
通过字符设备文件的句柄fd调用字符设备的 ioctl、write、read函数；
由Linux***驱动在字符设备文件的私有数据中取出对应pci-e密码卡的设备资源结构体；
通过所述设备资源结构体实现对pci-e密码卡的读写访问。
进一步的，所述pci-e密码卡支持国密加解密算法和签名算法。
第二方面还提出一种支持多设备的密码卡驱动实现***，用于实现上述的支持多设备的密码卡驱动实现方法，所述支持多设备的密码卡驱动实现***包括：主机端和至少一个pci-e密码卡，所述主机端与所述pci-e密码卡进行通信连接，所述主机端安装有Linux***；
在Linux***驱动的module_init模块中创建字符设备和设备节点，然后使用pci_register_driver在***中注册pci-e设备驱动，并由pci-e设备驱动在***中注册pci设备结构体pci_dev；
由所述pci-e设备驱动的探测函数probe对至少一个pci-e密码卡进行逐一初始化，为每个pci-e密码卡申请一个对应的设备资源结构体；
针对每个pci-e密码卡分别获取I/O资源和DMA资源，并保存在对应的设备资源结构体中；
使用函数list_add把各个设备资源结构体链接到预设的全局链表struct list_head accel_table中；
设置各个设备资源结构体为pci设备结构体pci_dev的私有数据。进一步的，所述设备资源结构体包括struct list_head list以及pci-e密码卡的属性、名称、编号、占用内存信息。
进一步的，所述pci-e密码卡支持国密加解密算法和签名算法。
本发明通过在Linux***驱动的pci-dev下创建设备节点，并在设备节点下为至少一个pci-e密码卡构建相应的设备资源结构体，并将各个设备资源结构体链接到预设的全局链表中，再设置各个设备资源结构体为pci-dev的私有数据，从而使所有的pci-e密码卡占用***的一个设备节点节省***资源；同时使用linux内核提供的链表结构structlist_head，方便设备资源结构体的查找、***、删除等操作，从而实现通过链表对pci-e密码卡的管理。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1示出了本发明一种支持多设备的密码卡驱动实现方法的流程图；
图2示出了本发明全局链表struct list_head accel_table的结构示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
图1示出了本发明一种支持多设备的密码卡驱动实现方法的流程图。
如图1所示，本发明第一方面提出一种支持多设备的密码卡驱动实现方法，所述方法包括：
在Linux***驱动的module_init模块中创建字符设备和设备节点，然后使用pci_register_driver在***中注册pci-e设备驱动，并由pci-e设备驱动在***中注册pci设备结构体pci_dev；
由所述pci-e设备驱动的探测函数probe对至少一个pci-e密码卡进行逐一初始化，为每个pci-e密码卡申请一个对应的设备资源结构体；
针对每个pci-e密码卡分别获取I/O资源和DMA资源，并保存在对应的设备资源结构体中；
使用函数list_add把各个设备资源结构体链接到预设的全局链表struct list_head accel_table中；
设置各个设备资源结构体为pci设备结构体pci_dev的私有数据。
可以理解，在Linux***驱动初始化过程中，使用LIST_HEAD(accel_table)函数定义并初始化一个全局链表struct list_head accel_table。
进一步的，针对每个pci-e密码卡分别获取设备资源，并保存在对应的设备资源结构体中，具体包括：
针对每个pci-e密码卡分别获取I/O资源并保存在对应的设备资源结构体中；
针对每个pci-e密码卡分别申请DMA资源并保存在对应的设备资源结构体中。
进一步的，所述设备资源结构体包括struct list_head list以及pci-e密码卡的属性、名称、编号、占用内存信息。
进一步的，在设置各个设备资源结构体为pci设备结构体pci_dev的私有数据之后，所述方法还包括：
在pci-e设备驱动的移除函数remove中，通过pci设备结构体pci_dev的私有数据获取目标设备资源结构体；
使用函数list_for_each_entry_safe查找目标设备资源结构体在全局链表struct list_head accel_table中的位置；
基于找到的位置，并使用函数list_del在全局链表struct list_head accel_table删除所述目标设备资源结构体。
进一步的，在设置各个设备资源结构体为pci设备结构体pci_dev的私有数据之后，所述方法还包括：
调用字符设备的open函数，打开字符设备文件，获取字符设备文件的句柄fd；
使用句柄fd调用字符设备的ioctl函数，传入pci-e密码卡的属性、名称、编号中的任意一个需求信息；
使用函数list_for_each_entry_safe遍历全局链表struct list_head accel_table中的设备资源结构体，从中取出与传入的需求信息相匹配的设备资源结构体并保存到字符设备文件的私有数据中。
进一步的，从中取出与传入的需求信息相匹配的设备资源结构体并保存到字符设备文件的私有数据之后，所述方法还包括：
通过字符设备文件的句柄fd调用字符设备的 ioctl、write、read函数；
由Linux***驱动在字符设备文件的私有数据中取出对应pci-e密码卡的设备资源结构体；
通过所述设备资源结构体实现对pci-e密码卡的读写访问。
进一步的，所述pci-e密码卡支持国密加解密算法和签名算法。
第二方面还提出一种支持多设备的密码卡驱动实现***，用于实现上述的支持多设备的密码卡驱动实现方法，所述支持多设备的密码卡驱动实现***包括：主机端和至少一个pci-e密码卡，所述主机端与所述pci-e密码卡进行通信连接，所述主机端安装有Linux***；
在Linux***驱动的module_init模块中创建字符设备和设备节点，然后使用pci_register_driver在***中注册pci-e设备驱动，并由pci-e设备驱动在***中注册pci设备结构体pci_dev；
由所述pci-e设备驱动的探测函数probe对至少一个pci-e密码卡进行逐一初始化，为每个pci-e密码卡申请一个对应的设备资源结构体；
针对每个pci-e密码卡分别获取I/O资源和DMA资源，并保存在对应的设备资源结构体中；
使用函数list_add把各个设备资源结构体链接到预设的全局链表struct list_head accel_table中；
设置各个设备资源结构体为pci设备结构体pci_dev的私有数据。
进一步的，所述设备资源结构体包括struct list_head list以及pci-e密码卡的属性、名称、编号、占用内存信息。
进一步的，所述pci-e密码卡支持国密加解密算法和签名算法。
为了进一步说明本发明的技术方案，下面给出具体使用场景。
模块初始化：在Linux***驱动的module_init模块中创建字符设备和创建设备节点，然后使用pci_register_driver注册pci-e设备驱动，并由pci-e设备驱动在***中注册pci设备结构体pci_dev。
设备探测：由pci-e设备驱动的探测函数probe对pci-e密码卡进行初始化，申请一个设备资源结构体，设备资源结构体的成员包含struct list_head list、密码卡的属性、名称、编号、占用内存等信息。
获取设备资源保存至设备资源结构体中， 使用函数list_add把设备资源结构体的成员struct list_head list加入全局链表struct list_head accel_table中。
如果有多个pci-e密码卡，就会多次执行probe探测函数，通过probe探测函数把所有的设备资源结构体链接到全局链表struct list_head accel_table中，如图2所示。
设备移除：在pci-e设备驱动的移除函数remove中，通过pci设备结构体pci_dev的私有数据获取目标pci-e密码卡的设备资源结构体，使用list_for_each_entry_safe在全局链表struct list_headaccel_table找到该设备资源结构体在链表中的位置，然后使用list_del删除链表中的该设备资源结构体。
设备访问：调用字符设备的open***调用，打开字符设备文件，获取字符设备文件的句柄fd，然后使用fd调用字符设备的ioctl***调用，传入pci-e密码卡属性（名称、bdf、编号其中任意一个都可以）。使用list_for_each_entry_safe函数遍历全局链表structlist_head accel_table中的设备资源结构体，从中取出属性和外部传入属性匹配的设备资源结构体并保存到字符设备文件的私有数据中。
设备读写：通过字符设备文件的句柄fd调用字符设备的 ioctl、write、read***调用，linux***驱动在字符设备文件的私有数据中取出目标pci-e密码卡的设备资源结构体，通过设备资源结构体实现对目标pci-e密码卡的访问。
本发明能够使所有的pci-e密码卡占用***的一个设备节点，节省***资源。同时使用linux***的全局链表struct list_head accel_table，进行设备资源结构体的查找、***、删除等操作，从而实现对pci-e密码卡的管理。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种支持多设备的密码卡驱动实现方法，其特征在于，所述方法包括：
在Linux***驱动的module_init模块中创建字符设备和设备节点，然后使用pci_register_driver在***中注册pci-e设备驱动，并由pci-e设备驱动在***中注册pci设备结构体pci_dev；
由所述pci-e设备驱动的探测函数probe对至少一个pci-e密码卡进行逐一初始化，为每个pci-e密码卡申请一个对应的设备资源结构体；
针对每个pci-e密码卡分别获取I/O资源和DMA资源，并保存在对应的设备资源结构体中；
使用函数list_add把各个设备资源结构体链接到预设的全局链表struct list_headaccel_table中；
设置各个设备资源结构体为pci设备结构体pci_dev的私有数据。
2.根据权利要求1所述的一种支持多设备的密码卡驱动实现方法，其特征在于，所述设备资源结构体包括struct list_head list以及pci-e密码卡的属性、名称、编号、占用内存信息。
3.根据权利要求2所述的一种支持多设备的密码卡驱动实现方法，其特征在于，在设置各个设备资源结构体为pci设备结构体pci_dev的私有数据之后，所述方法还包括：
在pci-e设备驱动的移除函数remove中，通过pci设备结构体pci_dev的私有数据获取目标设备资源结构体；
使用函数list_for_each_entry_safe查找目标设备资源结构体在全局链表structlist_head accel_table中的位置；
基于找到的位置，使用函数list_del在全局链表struct list_head accel_table中删除所述目标设备资源结构体。
4.根据权利要求2所述的一种支持多设备的密码卡驱动实现方法，其特征在于，在设置各个设备资源结构体为pci设备结构体pci_dev的私有数据之后，所述方法还包括：
调用字符设备的open函数，打开字符设备文件，获取字符设备文件的句柄fd；
使用句柄fd调用字符设备的ioctl函数，传入pci-e密码卡的属性、名称、编号中的任意一个需求信息；
使用函数list_for_each_entry_safe遍历全局链表struct list_head accel_table中的设备资源结构体，从中取出与传入的需求信息相匹配的设备资源结构体并保存到字符设备文件的私有数据中。
5.根据权利要求4所述的一种支持多设备的密码卡驱动实现方法，其特征在于，从中取出与传入的需求信息相匹配的设备资源结构体并保存到字符设备文件的私有数据之后，所述方法还包括：
通过字符设备文件的句柄fd调用字符设备的ioctl、write、read函数；
由Linux***驱动在字符设备文件的私有数据中取出对应pci-e密码卡的设备资源结构体；
通过所述设备资源结构体实现对pci-e密码卡的读写访问。
6.根据权利要求1所述的一种支持多设备的密码卡驱动实现方法，其特征在于，所述pci-e密码卡支持国密加解密算法和签名算法。
7.一种支持多设备的密码卡驱动实现***，用于实现上述权利要求1至6任一项所述的支持多设备的密码卡驱动实现方法，其特征在于，所述支持多设备的密码卡驱动实现***包括：主机端和至少一个pci-e密码卡，所述主机端与所述pci-e密码卡进行通信连接，所述主机端安装有Linux***；在Linux***驱动的module_init模块中创建字符设备和设备节点，然后使用pci_register_driver在***中注册pci-e设备驱动，并由pci-e设备驱动在***中注册pci设备结构体pci_dev；由所述pci-e设备驱动的探测函数probe对至少一个pci-e密码卡进行逐一初始化，为每个pci-e密码卡申请一个对应的设备资源结构体；针对每个pci-e密码卡分别获取I/O资源和DMA资源，并保存在对应的设备资源结构体中；使用函数list_add把各个设备资源结构体链接到预设的全局链表struct list_head accel_table中；设置各个设备资源结构体为pci设备结构体pci_dev的私有数据。
8.根据权利要求7所述的一种支持多设备的密码卡驱动实现***，所述设备资源结构体包括struct list_head list以及pci-e密码卡的属性、名称、编号、占用内存信息。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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