PCIem, Linux kernel'da sanal PCIe cihazları oluşturmak için tasarlanmış yenilikçi bir framework'tür. Temel amacı, geliştiricilerin gerçek donanıma ihtiyaç duymadan PCIe cihaz sürücülerini geliştirmesini ve test etmesini sağlamaktır. Bu framework, sentetik kartları ana bilgisayar işletim sistemine yasal PCI cihazları olarak tanıtmak için çeşitli yeni teknikler kullanır ve böylece donanım maliyetini ve geliştirme süresini önemli ölçüde azaltır.
PCIem'in sunduğu özellikler arasında programatik BAR (Base Address Register) kaydı ve yönetimi, CPU watchpoint'leri aracılığıyla olay tabanlı erişim algılama, Legacy IRQ/MSI/MSI-X dahil olmak üzere tam kesme (interrupt) desteği ve dinamik tetikleme bulunur. Ayrıca, modüler bir PCI yetenek framework'ü ve IOMMU (Input/Output Memory Management Unit) farkındalığına sahip DMA (Direct Memory Access) işlemleri sunar. Cihazlar arası P2P (Peer-to-Peer) DMA desteği de mevcuttur, bu da daha karmaşık senaryoların test edilmesine olanak tanır.
Bu framework sayesinde, gerçek PCIe sürücüleri, üretimdeki mantıklarından ödün vermeden, PCIem'in varlığından habersiz bir şekilde çalışabilir. Örnek olarak, QEMU kullanılarak yazılımsal olarak DOOM ve basit OpenGL 1.X oyunları çalıştırılabilmektedir. Bu, geliştiricilere esnek ve güçlü bir test ortamı sunarak, donanım prototipleme süreçlerini hızlandırır ve daha verimli bir geliştirme döngüsü sağlar.
Bu framework, PCIe sürücü geliştiricilerine fiziksel donanım ihtiyacını ortadan kaldırarak maliyet ve zaman tasarrufu sağlıyor.