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\"深入探讨PCIe软件配置技巧与实践\"

大家好,今天我们来探讨一下PCIe(PCI Express)的软件配置方法。作为一种高速计算机总线标准,PCIe在设计时考虑了与传统的PCI标准兼容,因此,它的软件配置方式继承了PCI的许多特点,同时也具备了一些独特的配置手段。
首先,让我们了解一下PCIe的两种主要配置方式:
1. PCI兼容配置方式:这种方式与PCI配置完全兼容,允许直接使用现有的PCI配置机制进行操作。
2. PCI Express增强配置机制:这种方式是PCIe特有的,它提供了更为高级的配置能力。
接下来,我们详细了解一下PCIe的配置空间。PCIe的配置空间在兼容PCI的基础上进行了扩展,从原来的256字节增加到了4KBytes。这意味着,PCIe设备拥有更大的空间来存储配置信息
PCIe配置空间可以分为两部分:PCI兼容部分和扩展部分。前256字节是PCI兼容区域,可以像传统PCI一样进行访问。而扩展部分的寄存器则需要使用PCIe增强配置机制来访问。
那么,PCIe增强配置机制是如何工作的呢?它的核心思想是将PCIe的所有4K bytes配置空间映射到内存地址上。这样,我们就可以通过访问内存的方式来读写PCIe的配置空间。在这个过程中,需要注意的是,进行内存访问时要保证4字节对齐,否则可能会导致错误。
在系统中,芯片组会定义一个基地址(base address),从这个地址开始的256MB内存空间内,就是所有PCIe设备的配置空间对应的寄存器。这样,我们可以通过基地址加上特定的偏移量来定位到特定设备的配置寄存器
具体到程序中,操作步骤如下:
1. 计算出PCIe设备配置空间中寄存器的地址,公式为:Register address = PCIe_Base + (BusNO * 1MB) + (DeviceNO * 32KB) + (FuncNO* 4KB) + (Reg)。
2. 使用内存读写周期来完成寄存器的读写操作。
关于PCIe配置空间中的寄存器详细解读,可以参考PCIe规范文档或查阅X86架构的芯片组数据手册。
PCIe作为一种重要的计算机总线标准,其软件配置和初始化过程虽然较为复杂,但掌握了这些基础知识,我们就能更好地利用PCIe的高性能特性。希望今天的分享能为大家在PCIe学习和应用方面提供一些帮助。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。

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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。

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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:

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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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