2、PCI设备的访问方法_非桥设备type0

2、PCI设备的访问方法_非桥设备type0

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    • PCI设备的访问方法_非桥设备(type0)
      • 1. 硬件结构
      • 2. PCI本地总线的信号
      • 3. 访问PCI设备
        • 3.1 怎么访问PCI设备
        • 3.1 PCI设备的地址空间
        • 3.2 访问PCI设备的步骤
        • 3.3 示例:配置PCI Agent设备

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PCI设备的访问方法_非桥设备(type0)

1. 硬件结构

PCI系统框图:

2、PCI设备的访问方法_非桥设备type0_第1张图片

怎么访问到某个PCI设备?

需要理解PCI本地总线信号。

2. PCI本地总线的信号

主要分为6类:

类别 信号 描述
系统引脚 CLK:给PCI设备提供时钟
RST#:用于复位PCI设备
地址/数据引脚 AD[31:00]:地址、数据复用
C/BE[3:0]:命令或者字节使能
PAR:校验引脚
接口控制 FRAME#:PCI主设备驱动此信号,表示一个传输开始了、进行中
IRDY#:Initiator ready, 传输发起者就绪,一般由PCI主设备驱动此信号
TRDY#:Target ready,目标设备驱动,表示它就绪了
STOP#:目标设备驱动,表示它想停止当前传输
LOCK#:锁定总线,独占总线,有PCI桥驱动此信号
IDSEL:Initialization Device Select,配置设备时,用来选中某个PCI设备
DEVSEL#:Device Select,PCI设备驱动此信号,表示说:我就是你想访问的设备
仲裁引脚 REQ#:申请使用PCI总线
GNT#:授予,表示你申请的PCI总线成功了,给你使用
错误通知引脚 PERR#:奇偶校验错误
SERR#:系统错误
中断引脚(可选) INTA#、INTB#、INTC#、INTD#

示例:

2、PCI设备的访问方法_非桥设备type0_第2张图片

3. 访问PCI设备

3.1 怎么访问PCI设备

以人来比喻:

  • 爷爷想使唤孙子②
  • 爷爷发指令给他的儿子①
  • 儿子①发指令给孙子②

2、PCI设备的访问方法_非桥设备type0_第3张图片

对于嵌入式设备,爷爷是CPU,父辈是PCI桥,孙子是PCI设备,过程如下:

  • CPU发出地址addr_cpu
  • PCI桥把addr_cpu转换为addr_pci
  • PCI总线上所有设备都检测addr_pci地址,发现它属于某个设备的地址,该设备就负责完成此传输

问题1:PCI设备怎么确定自己的地址范围?

回答1:需要配置,软件通过PCI桥查询PCI设备的地址需求,分配一块addr_pci空间给它

问题2:PCI本地的地址空间有哪些

回答2:配置空间、内存空间、IO空间

问题3:怎么理解这些地址空间?看视频。

3.1 PCI设备的地址空间

  • 配置空间:PCI设备的配置寄存器

    • 我是什么设备
    • 我需要多大的内存空间
    • 我需要多大的IO空间
  • 内存空间或IO空间:PCI本地总线上有AD总线,它是地址、数据复用的总线

    • 传输地址时:这些地址可以是内存地址,也可以是IO地址

    • 怎么分辨是哪类地址?通过C/BE[3:0]这4个引脚来分辨

    • 内存空间、IO空间有什么差别

      • 基本没什么差别

      • 大部分适用内存空间

      • IO空间应该是x86平台的遗留

3.2 访问PCI设备的步骤

  • 访问配置空间

  • 访问内存空间/IO空间

3.3 示例:配置PCI Agent设备

PCI设备可以简单地分为PCI Bridge和PCI Agent:

  • PCI Bridge:桥,用来扩展PCI设备,必定有一个Root Bridge,下面还可以有其他Bridge。
  • PCI Agent:真正的PCI设备(比如网卡),是PCI树的最末端

怎么配置PCI Agent设备?

  • 选中:通过IDSEL来选中某个设备

  • 怎么访问配置空间:发起一个type 0的配置命令

    • PCI设备最多有8个功能,每个功能都有自己的配置空间(配置寄存器)
    • 你要访问哪个功能?哪个寄存器?发起
      2、PCI设备的访问方法_非桥设备type0_第4张图片
  • CPU读取配置空间的BAR,得知:这个PCI设备想申请多大空间

  • CPU分配PCI地址,写到PCI设备的BAR里

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