PCI配置空间和PCI存储空间

 

   CPU对PCI 设备的配置，是为了完成PCI 设备存储空间的地址分配、PCI 设备功能设置等工作。配置操作时，CPU通过北桥芯片实现设备片选。
    配置寄存器组内保留了对PCI 设备的基本特性进行详尽说明的可读信息，CPU读取这些信息后，就可以为PCI 设备设定符合需要的配置内容，从而实现自动配置。这些可读信息包括：
    Vendor ID ：设备供应商编号，由PCI   SIG 国际组织分配。
    Device ID ：特定设备编号，由设备供应商分配。
    Revision ID ：设备的特定版本号，由设备供应商分配。
    Class Code ：设备的功能类别编号。
    Header Type ：指示Header 中从地址10H到3FH区域的内容格式，同时指示该设备是否为多功能设备。
    PCI 存储空间不同于PCI 配置空间。PCI 存储空间可以存放PCI 设备的特殊功能寄存器，也可以用做数据缓冲和存储区域。
    PCI 存储空间分为MEMORY空间和I/O空间两类，它们独立寻址，并使用不同的总线操作命令进行访问。MEMORY空间适用于设备功能寄存器较多或数据流量 较大的场合，例如网口芯片、PCI-PCI 桥等。I/O 空间适用于设备功能寄存器较少或数据流量较小的场合，例如串口芯片、LED控制寄存器等。但在地址空间比较充裕的条件下，也有把范围较小的存储区放入 MEMORY空间的做法。
    操作响应者根据操作发起者发出的总线操作命令类型，来识别当前操作是指向MEMORY空间还是I/O空间。
    配置寄存器组中会有一个或多个基址寄存器BAR（Base Address Register），用于保存指向PCI 存储空间的指针，同时BAR中可读不可写的位数决定了该存储空间的大小。BAR的最低位是只读位，它定义了BAR的空间属性。当BAR指向PCI   MEMORY存储空间时，该位读回为0；当BAR指向PCI   I/O存储空间时，该位读回为1。 由于BAR的这一属性，使得PCI 设备占用的存储区域是放在MEMORY空间，还是放在I/O空间，完全由设备制造商决定，用户无法修改。
    单个设备/功能的PCI   MEMROY空间的容量可选取16byte~2Gbyte。但为了减少参与地址译码的地址线数量，PCI 规范建议MEMORY空间分配不小于4Kbyte。
单个设备/功能的 PCI   I/O空间的容量可选取4byte~256byte ，不允许超过256byte。


访问PCI 存储空间时，都使用“BAR指针+地址偏移量”作为存储空间的访问地址。因此，为每个PCI 设备/功能分配合理的地址空间，保证设备/功能间的存储空间不发生重叠，是PCI 设备配置操作的一项重要内容。