PCIe知识摘要记录
摘:
一、
在PCIe的Spec中,并没有特别详细的关于Root Complex的定义,从实际的角度来讲,可以把Root Complex理解为CPU与PCIe总线系统通信的媒介。Endpoint处于PCIe总线系统拓扑结构中的最末端,一般作为总线操作的发起者(initiator,类似于PCI总线中的主机)或者终结者(Completers,类似于PCI总线中的从机)。显然,Endpoint只能接受来自上级拓扑的数据包或者向上级拓扑发送数据包。
所谓Lagacy PCIe Endpoint是指那些原本准备设计为PCI-X总线接口的设备,但是却被改为PCIe接口的设备。而Native PCIe Endpoint则是标准的PCIe设备。其中,Lagacy PCIe Endpoint可以使用一些在Native PCIe Endpoint禁止使用的操作,如IO Space和Locked Request等。Native PCIe Endpoint则全部通过Memory Map来进行操作,因此,Native PCIe Endpoint也被称为Memory Mapped Devices(MMIO Devices)。
二、
PCIe的Spec中明确规定只有Root有权限发起配置请求(Originate Configuration Requests),也就是说PCIe系统里面的其他设备是不允许去配置其他设备的配置空间的,即peer-to-peer的配置请求是不允许的。并且配置请求的路由(Routing)方式只能是采用BDF(Bus,Device,Function)。
处理器一般不能够直接发起配置读写请求,因为其只能产生Memory Request和IO Request。这就意味着Root必须要将处理器的相关请求转换为配置读写请求。针对传统的PCI设备(Legacy PCI),采用的是IO间接寻址访问(IO-indirect Accesses);针对PCIe设备,采用的是Memory-Mapped Accesses。
三、
Type0 Header最多有6个BAR,而Type1 Header最多有两个BAR。这就意味着,对于Endpoint来说,最多可以拥有6个不同的地址空间。但是实际应用中基本上不会用到6个,通常1~3个BAR比较常见。
主要注意的是,如果某个设备的BAR没有被全部使用,则对应的BAR应被硬件全被设置为0,并且告知软件这些BAR是不可以操作的。对于被使用的BAR来说,其部分低比特位是不可以被软件操作的,只有其高比特位才可以被软件操作。而这些不可操作的低比特决定了当前BAR支持的操作类型和可申请的地址空间的大小。
一旦BAR的值确定了(Have been programmed),其指定范围内的当前设备中的内部寄存器(或内部存储空间)就可以被访问了。当该设备确认某一个请求(Request)中的地址在自己的BAR的范围内,便会接受这请求。
注:需要特别注意的是,软件对BAR的检测与操作(Evaluating)必须是顺序执行的,即先BAR0,然后BAR1,……,直到BAR5。当软件检测到那些被硬件设置为全0的BAR,则认为这个BAR没有被使用。
注:无论是PCI还是PCIe,都没有明确规定,第一个使用的BAR必须是BAR0。事实上,只要设计者原意,完全可以将BAR4作为第一个BAR,并将BAR0~BAR3都设置为不使用。
关于BAR空间的初始化:
申请一个4KB的NP-MMIO的例子:
申请64MB P-MMIO地址空间的例子:
申请IO地址空间的例子:
参考:http://blog.chinaaet.com/justlxy/p/5100053320
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