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理解 lspci

在 linux 中，可以利用 lspci 指令來列出所有連接的 PCI 裝置，本文簡單說明 lspci 的顯示結果。

lspci 的顯示結果

以 Interpreting the output of lspci 的例子來說：

00:00.0 Host bridge: Intel Corporation Haswell-ULT DRAM Controller (rev 0b)
00:02.0 VGA compatible controller: Intel Corporation Haswell-ULT Integrated Graphics Controller (rev 0b)
00:03.0 Audio device: Intel Corporation Haswell-ULT HD Audio Controller (rev 0b)
00:14.0 USB controller: Intel Corporation Lynx Point-LP USB xHCI HC (rev 04)
00:16.0 Communication controller: Intel Corporation Lynx Point-LP HECI #0 (rev 04)
00:1b.0 Audio device: Intel Corporation Lynx Point-LP HD Audio Controller (rev 04)
00:1d.0 USB controller: Intel Corporation Lynx Point-LP USB EHCI #1 (rev 04)
00:1f.0 ISA bridge: Intel Corporation Lynx Point-LP LPC Controller (rev 04)
00:1f.2 SATA controller: Intel Corporation Lynx Point-LP SATA Controller 1 [AHCI mode] (rev 04)
00:1f.3 SMBus: Intel Corporation Lynx Point-LP SMBus Controller (rev 04)

每一行都表示一個 PCI 裝置，在 linux 系統中，會對每個裝置給予 domain number, bus number, device number, function number，PCI Specification 允許系統中最多擁有 256 個 bus，每個 bus 最多可以有 32 個 devices，每個 devices 最多可以有 8 個 functions，而非零 domain number 只有在大型系統中才會用到，也因為這個原因，所以 lspci 並沒有顯示 domain number。
bus number, device number, function number 常被稱為 PCI 裝置的 BDF 或 B/D/F。

以第一行來說：

00:00.0 Host bridge: Intel Corporation Haswell-ULT DRAM Controller (rev 0b)

以亮色表示的字眼就是這個裝置的 BDF，其 bus number 為 00, device number 為 00, function number 為 0。
其 class 為 "Host bridge"，vendor 為 "Intel Corporation"， device 為 "Haswell-ULT DRAM Controller"，版本號("rev") 為 11 (0x0b)。
版本號("rev") 定義了此裝置的 chipset 版本及 firmware 版本。

以倒數第二行來說：

00:1f.2 SATA controller: Intel Corporation Lynx Point-LP SATA Controller 1 [AHCI mode] (rev 04)

這個裝置的 bus number 為 00, device number 為 1f, function number 為 2。
其 class 為 "SATA controller"，vendor 為 "Intel Corporation"， device 為 "Lynx Point-LP SATA Controller 1 [AHCI mode]"。

這樣的話，很自然的會產生一個疑問，lspci 是如何知道 PCI 裝置的 class, vendor 及 device？

答案就是每個 PCI 裝置都會有一組暫存器來存放 device class、vendor ID 及 device ID 的值，這組暫存器稱為這個裝置的 configuration space。

雖然儲存在 configuration space 的 device class、vendor ID 及 device ID 都是數字，但是 lspci 會透過事先定義好的 PCI ID table 把這些值轉換成文字模式。
利用 "lspci -nn"，就可以看到原始的 device class、vendor ID 及 device ID。

00:00.0 Host bridge [0600]: Intel Corporation Haswell-ULT DRAM Controller [8086:0a04] (rev 0b)
00:02.0 VGA compatible controller [0300]: Intel Corporation Haswell-ULT Integrated Graphics Controller [8086:0a16] (rev 0b)
00:03.0 Audio device [0403]: Intel Corporation Haswell-ULT HD Audio Controller [8086:0a0c] (rev 0b)
00:14.0 USB controller [0c03]: Intel Corporation Lynx Point-LP USB xHCI HC [8086:9c31] (rev 04)
00:16.0 Communication controller [0780]: Intel Corporation Lynx Point-LP HECI #0 [8086:9c3a] (rev 04)
00:1b.0 Audio device [0403]: Intel Corporation Lynx Point-LP HD Audio Controller [8086:9c20] (rev 04)
00:1d.0 USB controller [0c03]: Intel Corporation Lynx Point-LP USB EHCI #1 [8086:9c26] (rev 04)
00:1f.0 ISA bridge [0601]: Intel Corporation Lynx Point-LP LPC Controller [8086:9c43] (rev 04)
00:1f.2 SATA controller [0106]: Intel Corporation Lynx Point-LP SATA Controller 1 [AHCI mode] [8086:9c03] (rev 04)
00:1f.3 SMBus [0c05]: Intel Corporation Lynx Point-LP SMBus Controller [8086:9c22] (rev 04)

第一組以亮色表示的字眼就是 device class，第二組以亮色表示的字眼就是 vendor ID 及 device ID，格式為 [vendor-id:device-id]。

如何得到 PCI 裝置的 class、vendor、model 名稱

那 lspci 究端是如何將數字型式的 device class，vendor ID 及 device ID 轉換成文字型式呢？
利用 "lspci -h" 的說明，可以看到一些端倪：
-i <file> Use specified ID database instead of /usr/share/misc/pci.ids.gz
也就是說加上 -i <file> 參數，就可以讓 lspci 根據這個檔案來將數字型式的 device class，vendor ID 及 device ID 轉換成文字型式。
檔案通常是 pci.ids，可以在這個網站 The PCI ID Repository 下載。
經過測試，的確可以用加上 -i <file> 參數的方式來實作。

可是問題又來了，那如果不加上 -i <file> 參數呢？
從上述訊息是說，預設會讀取 /usr/share/misc/pci.ids.gz，但是系統中，卻沒有這個檔案，這是怎麼一回事？

經過 grep 整個系統資料夾，總算在下列兩個檔案中，找到關鍵字：
/usr/lib/udev/hwdb.d/20-pci-classes.hwdb
/usr/lib/udev/hwdb.d/20-pci-vendor-model.hwdb
從檔名來看，可以知道一個是 class 的對映，另一個就是 vendor 及 model 的對映，這邊所指的 model 跟 device ID 是同一個東西。

但是這兩個檔案並不是直接被 lspci 所參考，lspci 直接參考的檔案是：
/etc/udev/hwdb.bin
這個結論是這樣來的：
因為透過 grep 整個系統資料夾，得知 hwdb.bin 也包含關鍵字，但是直接修改 hwdb.bin，會導致 lspci 執行有問題，所以就 google 了如何更新 hwdb.bin，於是找到了這篇文章:Linux通用键位修改（中）-实际操作。

那該如何更新 /etc/udev/hwdb.bin 呢？
以 Linux通用键位修改（中）-实际操作來推敲，機制是這樣子的，先修改 20-pci-classes.hwdb 及 20-pci-vendor-model.hwdb，再執行以下指令，把定義的內容編譯到 hwdb.bin：
# udevadm hwdb --update // 重新編譯 hwdb.bin
# udevadm trigger // 讓重新編譯的 hwdb.bin 生效