PCI不同的地址域

Pci的地址域

PCI总线协议中定义了三个不同的地址空间：1、PCI配置空间；2、PCI memory空间；3、PCI的IO空间。如果对PCI没有形成一点感念的初学者，很难理解这几个空间的区别。

简单的说，PCI配置空间是PCI设备的内部属性，设备内部保存了256bytes的空间作为内部register定义该设备的属性。访问配置空间使用IO读写(X86架构中使用CF8h/CFCh端口)；而PCI设备的memory/IO空间则是映射到CPU地址域中，需要占用的memory/IO地址空间。访问这部分地址域只要使用简单直接的memory、IO访问方式就可以实现。

 

A、 PCI配置空间

 

每个PCI设备的配置空间数据都不一样。基本上都是以固定的形式。每个外围设备在其 PCI 配置空间中都包含一组明确定义的配置寄存器。这些寄存器不仅用于标识设备，还用于提供设备配置信息。生成配置周期的方法取决于主机架构，x86 计算机中使用的是特殊的 I/O 端口(CF8h/CFCh端口)。在其他平台上，可以将 PCI 配置空间内存映射到对应于主机地址域中 PCI 主桥 (host bridge) 的某些地址位置,比如MIPS架构中。

针对不同类型的pci设备，配置空间可以归纳为两种，type0、type1，基本上两种byte是一致的，type0表示一般类型的pci设备，type1则是pci bridge。

下图即为PCI定义的type0的配置空间头部

Type0的配置空间header部分

 

B、 PCI memory空间

PCI设备为了能正常使用，需要分配内存空间，以便Driver来控制操作pci设备。这些动作是有BIOS来在scan pci总线并初始化的时候完成的，依据该pci设备的属性：需要多大的内存空间(BAR0/BAR1,etc)，bios将按照一定的算法，给予所有需要memory空间的pci设备分配内存空间。并将分配内存段的基地址填入到配置空间中的BAR0/BAR1寄存器.

看下图，PCI设备所占用的memory空间是在4G总线(32bit cpu的memory地址域)的高端部分。

Pci内存空间在cpu地址域中的映射

C、 PCI IO 空间

对于IO空间，和memory空间是一个道理，只是有些pci设备需要分配IO空间；有些设备需要分配memory空间而已，当然还有设备比较复杂，会同时需要分配memory、io空间。IO空间的分配也是从cpu 的IO空间高端部分开始分配的，即64K Byte的IO空间。

 

最直接的方式看memory io 空间的分配情况，可以在xp系统下的‘设备管理器’中查看到。

设备管理器中查看memory分配情况

设备管理器中查看IO分配情况