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pci地址空间 PCI有几种存储空间？

2020-05-21 10:18:19 来源：朵拉利品网

1, PCI有几种存储空间？

设备在系统的PCI地址空间里申请一段来用，所申请的空间基址和大小保存在BAR寄存器里。
BAR里的只是PCI域的地址空间，需要映射到IO地址空间里或者内存地址空间里之后软件才能使用
。
映射到IO空间的话，用IO读写指令和函数去访问设备；映射到内存空间的话，首先得到的是物理地址，映射到虚拟地址后就可以像用指针那样访问。
IO BAR和MEM BAR分别是映射到IO空间和内存空间的BAR;BAR寄存器的0位指示要映射到哪，有的设备这位可以由用户设置，有的只读。
每个BAR具体干嘛是设备自己定义的，要看手册。

2, pci总线地址和设备本身的内存空间的区别

PCI配置空间简介作者：敏行
PCI有三个相互独立的物理地址空间：设备存储器地址空间、I/O地址空间和配置空间。配置空间是PCI所特有的一个物理空间。由于PCI支持设备即插即用，所以PCI设备不占用固定的内存地址空间或I/O地址空间，而是由操作系统决定其映射的基址。
系统加电时，BIOS检测PCI总线，确定所有连接在PCI总线上的设备以及它们的配置要求，并进行系统配置。所以，所有的PCI设备必须实现配置空间，从而能够实现参数的自动配置，实现真正的即插即用。
PCI总线规范定义的配置空间总长度为256个字节，配置信息按一定的顺序和大小依次存放。前64个字节的配置空间称为配置头，对于所有的设备都一样，配置头的主要功能是用来识别设备、定义主机访问PCI卡的方式（I/O访问或者存储器访问，还有中断信息）。其余的192个字节称为本地配置空间，主要定义卡上局部总线的特性、本地空间基地址及范围等。
访问PCI配置空间方法一
访问PCI配置空间可通过两个访问寄存器，CONFIG_ADDRESS寄存器和CONFIG_DATA寄存器。这两个寄存器在PC中分别对应着CF8h和CFCh端口，并且是32位端口，即读写要用的32为IN和OUT汇编指令。
每个PCI设备可应用三个信息进行定位，即Bus Number、Device Number和Function Number。另外，PCI配置空间一共是256个字节，被分割成64个4字节的寄存器，从0-63编号。
每次要访问PCI配置空间时，先设置CONFIG_ADDRESS寄存器，这时CONFIG_DATA存储器的内容就对应着该PCI配置空间中的相应的寄存器。
访问PCI配置空间方法二
第二种访问配置空间的方法是通过HalGetBusData和HalSetBusData两个内核函数。这两个函数将方法进行了封装，不需要程序员对PCI空间进行直接读取。
DDK提供了两个内核函数HalGetBusData和HalSetBusData，分别用于读取PCI设备的配置空间和设置PCI配置空间。

3, PCI配置空间的问题

PCI有三个相互独立的物理地址空间：设备存储器地址空间、I/O地址空间和配置空间。
配置空间是PCI所特有的一个物理空间。
由于PCI支持设备即插即用，所以PCI设备不占用固定的内存地址空间或I/O地址空间，而是由操作系统决定其映射的基址。
系统加电时，BIOS检测PCI总线，确定所有连接在PCI总线上的设备以及它们的配置要求，并进行系统配置。
所以，所有的PCI设备必须实现配置空间，从而能够实现参数的自动配置，实现真正的即插即用。
PCI总线规范定义的配置空间总长度为256个字节，配置信息按一定的顺序和大小依次存放。
前64个字节的配置空间称为配置头，对于所有的设备都一样，配置头的主要功能是用来识别设备、定义主机访问PCI卡的方式（I/O访问或者存储器访问，还有中断信息）。
其余的192个字节称为本地配置空间，主要定义卡上局部总线的特性、本地空间基地址及范围等。

4, 如何访问PCI配置空间

1、pci芯片的配置寄存器分为pci配置寄存器pci configuration registers和局部配置寄存器local configuration registers。这个我看pci9054 databook时一直以为local configuration registers是说dsp上的寄存器。。。太久没做事情了，这个英文和中文都断点了。。。
2、6个pci bar(0-5)，其中bar2-5对应4个局部空间0-3，再加上外部rom,pci总线可以访问5个局部地址空间。一个4个寄存器集合定义了每个空间和空间的特性：
pci bar
局部范围local range
局部基地址local base address
局部总线区域描述符local bus region descriptor（指定了局部总线特性，如总线宽度，猝发，预取，和几个等待状态）
3、seeprom不能访问pci bar,seeprom可访问局部配置寄存器，bar是主机bios动态分配的。
4、PCI初始化软件：PCI主机总线初始化软件通过写PCI Base Address Register写全1然后，读回一个值来决定请求的地址空间。PCI9054在不需要的地址位返回0，来指定请求的地址空间。PCI软件（不是驱动，也不是应用程序，是pci的系统软件）通过编程PCI Base Address Register来映射局部地址空间到PCI地址空间。
例如：一个IMB局部地址空间02300000h到023FFFFFH被LLPCI总线的PCI地址78900000h到789FFFFFH来访问。
1. 在SEEPROM按如下方式设置范围和Local Base Address Register
范围=FFF00000h(1MB，译码高PCI地址的高12位)
局部地址（重映射）=023xxxxxh（对于PCI到局部的局部基地址访问）
2. PCI初始化软件写全1到PCI基地址寄存器，然后读取返回值。PCI9052返回一个FFF00000H。PCI软件写PCI基地址寄存器：
PCI基地址=789xxxxxh(PCI基地址用来访问局部地址空间)
5、pci是小端

5, PCI配置空间对应的硬件结构是什么？

PCI Base Address 1寄存器：系统利用此寄存器为PCI接口芯片的配置寄存器分配一段PCI地址空间，通过这段地址我们可以以I/O的形式访问PCI接口芯片的配置寄存器。
PCI 设备驱动程序要完成识别PCI器件、寻找PCI硬件的资源和对PCI器件中断的服务。在驱动程序初始化过程中，使用HalGetBusData（)函数完成寻找PCI设备的工作。在初始化过程中，使用器件识别号（Device ID）和厂商识别号（Vendor ID），通过遍历总线上的所有设备，寻找到指定的PCI设备，并获取设备的总线号，器件号与功能号。通过这些配置信息，可以在系统中寻址该设备的资源配置列表。
在此之后，驱动程序需要从配置空间获取硬件的参数。PCI设备的中断号、端口地址的范围（I/O）方式、存储器的地址与映射方式等，都可以从硬件资源列表数据结构中获取。在Windows NT中，调用HalAssignSlotResources（)函数来获得指定设备的资源列表数据结构指针，然后通过遍历该列表中的所有资源描述符，获取该设备的I/O端口基地址与长度，中断的中断级、中断向量与模式，存储器基地址与长度等硬件资源数据。
// 遍历总线，获得指定设备的总线号，器件号与功能号
for ( busNumber = 0; busNumber BusNumber = busNumber;
pPciDeviceLocation->SlotNumber = slotNumber;
pPciDeviceLocation = &PciDeviceList->List[++count];
status = STATUS_SUCCESS;
}
}
}

名词解释

BAR

bar，压强单位。

IO

I/O输入/输出(Input/Output)，分为IO设备和IO接口两个部分。在POSIX兼容的系统上，例如Linux系统，I/O操作可以有多种方式，比如DIO(Direct I/O)，AIO(Asynchronous I/O，异步I/O)，Memory-Mapped I/O(内存映射I/O)等，不同的I/O方式有不同的实现方式和性能，在不同的应用中可以按情况选择不同的I/O方式。

映射

映射是一个汉语词汇，读音为yìng shè，意思是映照、照射，也可以指反射反映。出自瞿秋白《饿乡纪程》二：“只是那垂死的家族制之苦痛，在几度回光返照的时候，映射在我心里，影响于我生活。”