Ubuntu下使用PyPCIe访问PCIe FPGA内存遇权限拒绝问题求助

问题背景 #

在Ubuntu 20.04.6 LTS系统中，使用PyPCIe库访问PCIe FPGA设备内存时遇到权限错误。执行以下代码：

from pypcie import Device

# 定义目标设备的扩展BDF连接ID
d=Device("0000:01:00.0")

# 设置BAR映射
bar = d.bar[2]

# 写入数据
bar.write(0x0000, 0x00000001)

触发错误：

Traceback (most recent call last):
  File "/home/lab/Desktop/PCIE_playground/pcie_bar_access.py", line 4, in <module>
    d=Device("0000:01:00.0")
      ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
  File "/home/lab/.local/lib/python3.12/site-packages/pypcie/device.py", line 23, in __init__
    self.bar[barnum] = Bar(resfile)
                       ^^^^^^^^^^^^
  File "/home/lab/.local/lib/python3.12/site-packages/pypcie/bar.py", line 17, in __init__
    fd = os.open(filename, os.O_RDWR)
         ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
PermissionError: [Errno 13] Permission denied: '/sys/bus/pci/devices/0000:01:00.0/resource0'

尝试修改resource0权限时：

chmod 666 resource0

得到错误：

chmod: changing permissions of 'resource0': Operation not permitted

解决方案 #

1. 临时解决：以root权限运行脚本 #

/sys/bus/pci/devices/下的资源文件默认仅对root开放读写权限，直接用sudo执行脚本即可：

sudo python3 /home/lab/Desktop/PCIE_playground/pcie_bar_access.py

2. 永久解决：添加udev规则 #

通过udev规则为目标PCIe设备设置持久化权限，无需每次使用sudo：

• 创建udev规则文件：

  sudo nano /etc/udev/rules.d/99-pcie-fpga.rules
  

• 在文件中添加以下内容（替换0000:01:00.0为你的设备BDF，lab为你的用户组，可通过id -g -n查看）：

  SUBSYSTEM=="pci", KERNEL=="0000:01:00.0", GROUP="lab", MODE="0660"
  

• 重新加载udev规则并触发设备更新：

  sudo udevadm control --reload-rules
  sudo udevadm trigger
  

• 注销并重新登录系统，之后即可直接运行脚本。

3. 备选方案：给Python二进制文件添加权限 #

通过setcap给Python添加CAP_SYS_RAWIO权限，使其能访问PCIe资源：

sudo setcap cap_sys_rawio+ep $(which python3)

注意：此方法会让所有使用该Python运行的脚本都拥有原始IO访问权限，存在一定安全风险，仅在测试环境或信任所有脚本的场景下使用。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者miner_kai