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PCIe软件配置指南:探索配置方法与实践技巧

PCI Express(PCIe)是一种高速计算机总线标准,其软件配置方式与传统的PCI标准有着相似之处,同时也具备独特的特点。下面我们来探讨PCIe的软件配置和初始化方法。
PCIe在设计时考虑了与PCI的兼容性,因此在软件配置上也继承了PCI的方式。不过,由于PCIe的特殊性,它也引入了一种增强的配置机制。
### PCIe的配置空间
PCIe的配置空间在兼容PCI的基础上,扩展了寄存器的数量,从原来的256字节增加到4KB。这意味着PCIe设备具有更丰富的配置选项。配置空间可以分为两个部分:PCI兼容部分和扩展部分。前256字节区域是PCI兼容部分,可以使用传统的PCI配置机制进行访问。而扩展部分的寄存器则需要通过PCIe的增强配置机制来访问。
### PCIe增强配置机制
PCIe增强配置机制的核心原理是将PCIe的全部4KB配置空间映射到内存地址上。这样一来,我们可以通过访问内存的方式读写PCIe的配置空间。这种方式的优点是灵活,但需要注意的是,在进行内存读写时,最好保持4字节对齐,以避免潜在的访问错误。
在系统运行过程中,我们需要知道这些配置空间对应的内存地址。为此,芯片组会定义一个基础地址(base address)。从这个基础地址开始,256MB的内存空间被分配给所有PCIe设备的配置空间寄存器。
### PCIe配置空间的映射
以下是PCIE总线高级配置结构的示意图,展示了配置空间映射的内存空间。这个空间范围从[XbaseAddress +0]到[XbaseAddress +FFFFFFFh]。具体到地址线的对应关系,如下所示:
在程序中,操作PCIe设备配置空间的寄存器需要按照以下步骤:
1. 计算寄存器的地址:`Register address = PCIe_Base + (BusNO * 1MB) + (DeviceNO * 32KB) + (FuncNO* 4KB) + (Reg)`。 2. 使用内存读写周期完成寄存器的读写操作。
### PCIe配置空间寄存器的解读
关于PCIe配置空间寄存器的详细解读,可以查阅PCIe规范文档或参考一份基于X86架构的芯片组数据手册。这些文档详细介绍了各个寄存器的作用和配置方法
总之,了解和掌握PCIe的软件配置方式是充分发挥其性能的关键。通过正确配置PCIe设备,我们可以在现代计算机系统中实现高速、高效的数据传输。希望这篇文章能帮助大家更好地理解PCIe的软件配置,为大家的学习和工作带来便利。加油!

大家好,又到了每日学习的时间了,今天我们来聊一聊PCIe的软件配置方式。

关于PCIe的软件配置和初始化

PCIe设计出来考虑了和pci兼容问题。所以PCIe的软件配置方式可以沿用PCI的配置方式。当然,由于特殊性,也有自身独特的配置方式。所以PCIe模块的访问方式有如下两种:
1、 PCI 兼容的配置方式。
2、 PCI Express enhanced 配置机制。

PCI兼容方式是在PCI章节已经提过,PCIe与其完全兼容。这里主要描述PCIE高级配置机制。

PCIe的配置空间

PCIe的配置空间是兼容PCI的,但是在PCI的基础上增加了不少register。从256增加到4KBytes的大小。如下图所示,PCIe的配置空间。

PCIe软件配置指南:探索配置方法与实践技巧

1.png

其中,PCIe的配置空可以分成PCI兼容部分和扩展部分。PCI兼容部分在前面256byte区域,完全可以使用PCI配置机制来访问。而扩展部分的register,使用PCI配置方式无法实现,则可以通过PCIe 高级配置方式完成。

PCIe高级配置机制

PCIe enhanced configuration mechanism的主要原理是将pcie的所有4K bytes 映射到memory地址上,这样,通过访问memory的方式即可读写PCIE的配置空间。当然,通过此方式读memory时候,最好考虑到4字节对齐的问题,否则有可能出错。

在正常的访问过程中,可以访问这一部分的memory来配置pcie,而这部分memory在哪里呢?芯片组中会定义一个base address,而base address开始的256MB的空间内则是总线上所有PCIe设备的配置空间对应的register。

2.png

上图是PCIE总线高级配置结构图,很明显可以看出是PCIE配置空间映射的memory空间为[XbaseAddress +0 àXbaseAddress +FFFFFFFh]。那么实际的地址线如何对应呢?如下图所示:

3.png

在程序中的表达和操作是这样的:

1、计算出PCIe设备配置空间中寄存器的地址:Register address = PCIe_Base + (BusNO * 1MB) + (DeviceNO * 32KB) + (FuncNO* 4KB) + (Reg).

2、使用memory 读写周期完成register的读写。

PCIE配置空间register

详细的register解读,请阅读PCIe spec或者参考一份X86架构的芯片组datasheet。

今天就聊到这里,各位,加油。

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