PCI

PCI

即Peripheral Component Interconnect, 外设部件互联

 

ISA

 

MCA(Micro Channel Architecture)

 

EISA

 

PCI

PCI设备结构

这里有个Header type字段

 

Header Type为0x00时的设备结构：

registeroffsetbits 31-24bits 23-16bits 15-8bits 7-0

0000Device IDVendor ID

0104StatusCommand

0208Class codeSubclassProg IFRevision ID

030CBISTHeader typeLatency TimerCache Line Size

0410Base address #0 (BAR0)

0514Base address #1 (BAR1)

0618Base address #2 (BAR2)

071CBase address #3 (BAR3)

0820Base address #4 (BAR4)

0924Base address #5 (BAR5)

0A28Cardbus CIS Pointer

0B2CSubsystem IDSubsystem Vendor ID

0C30Expansion ROM base address

0D34ReservedCapabilities Pointer

0E38Reserved

0F3CMax latencyMin GrantInterrupt PINInterrupt Line

 

Header Type为0x01时的设备结构：

registeroffsetbits 31-24bits 23-16bits 15-8bits 7-0

0000Device IDVendor ID

0104StatusCommand

0208Class codeSubclassProg IFRevision ID

030CBISTHeader typeLatency TimerCache Line Size

0410Base address #0 (BAR0)

0514Base address #1 (BAR1)

0618Secondary Latency TimerSubordinate Bus NumberSecondary Bus NumberPrimary Bus Number

071CSecondary StatusI/O LimitI/O Base

0820Memory LimitMemory Base

0924Prefetchable Memory LimitPrefetchable Memory Base

0A28Prefetchable Base Upper 32 Bits

0B2CPrefetchable Limit Upper 32 Bits

0C30I/O Limit Upper 16 BitsI/O Base Upper 16 Bits

0D34ReservedCapability Pointer

0E38Expansion ROM base address

0F3CBridge ControlInterrupt PINInterrupt Line

 

Vendor ID字段

Vendor ID由PCI-SIG分配。可以从https://pcisig.com/membership/member-companies上查询各相关厂商分配的Vendor ID。如果该字段读出来为0xFFFF，表示是一个无效的Vendor ID。

例如Realtek的Vendor ID为4332 (0x10EC)

Realtek Semiconductor Corporation4332 (10EC Hex)

 

配置空间访问机制#1

这里涉及到两个IO端口：0xCF8和0xCFC。

0xCF8端口为CONFIG_ADDRESS端口，也就是配置地址端口，它被映射到一个32位的寄存器，也叫配置地址寄存器。

0xCFC端口为CONFIG_DATA端口，也就是配置数据端口，它也被映射到一个32为的寄存器，也叫配置数据寄存器。

 

配置地址寄存器

31 30 - 24 23 - 16 15 - 11 10 - 8 7 - 0

Enable Bit Reserved Bus Number Device Number Function Number Register Offset

 

可以看到Bus Number只有8位，也就是最多只能分配256（0~255）个Bus。Device Number只有5位，也就是最多32（0~31）个Device，Function Number只有3位，也就是最多8（0~7）个Function。这对于我们后面遍历出连接到电脑计算机上的所有PCI外设提供了一种遍历思路。

 

配置空间访问机制#2

这种访问机制在PCI 2.0版本中已经废弃。

这种访问机制也涉及到很多个IO端口：其中有两个端口0x0CF8和0x0CFA， 以及端口范围0xC000~0xCFFF（这其中有4096个端口）。

0xCF8端口为CONFIG_ADDRESS端口，也就是配置地址端口，但它被映射到一个8位的寄存器，也叫配置地址寄存器。

0x0CFA端口为跳转端口，它也被映射到一个8位的寄存器，也叫Forwarding Register（跳转寄存器）。

 

配置地址寄存器

7 - 43 - 10

Key (0 = access mechanism disabled, non-zero = access mechanism enabled)Function numberSpecial cycle enabled if set

 

0xC000~0xCFFF端口

15 - 1211 - 87 - 21 - 0

Must be 1100bDevice numberRegister indexMust be zero

 

遍历所有PCI外设

 

PCI-X

 

PCI-X 1.0

 

PCI-X 2.0

 

PCI-E(即PCI-Express)

 

基于内存映射PCI（Memory Mapped PCI）的配置空间访问机制

 

 

PCI-E 1.0

 

PCI-E 2.0

 

PCI-E 3.0

 

 

 

PCI

CPU