PCI/PCIE总线的宏观理解

1、pcie总线协议实现的效果

(1)像访问内存一样去访问外设；
(2)当建立好CPU地址空间到PCI/PCIE地址空间的映射关系后，程序访问CPU地址空间就可以达到访问PCI/PCIE地址空间的效果；

2、芯片地址空间

(1)32位的CPU寻址范围是4G，64位的CPU寻址范围是2的64次方，地址空间是有限的，也属于一种资源；
(2)属于CPU地址空间的地址，CPU可以直接访问。比如上面截取的地址空间都属于CPU地址空间，所以CPU可以直接通过读写地址的方式去访问数据；
(3)但是有的地址空间是和CPU地址空间独立的，比如32位的CPU寻址范围是4G，外接了4G的eMMC，那CPU地址空间的0x100地址和eMMC地址空间的0x100地址是独立的。CPU想要访问eMMC地址空间的0x100地址，需要把0x100这个地址传给eMMC控制器，由eMMC控制器去访问eMMC的0x100地址处数据；

3、PCI/PCIE设备工作的流程

(1)根设备扫描连接在PCI/PCIE总线上的每个设备，识别每个设备是普通PCI/PCIE设备还是桥；
(2)如果是普通设备则读取ID、配置信息，为设备分配资源；
(3)如果是桥设备，则还需要分配总线号，桥再去扫描下一级总线上挂载的设备；
(4)当所以设备都扫描完毕后，每个设备都分配了地址空间，以后在总线上就用地址来访问设备；

4、CPU地址和PCI/PCIE地址的转换

(1)PCI/PCIE地址 = CPU地址 + 偏移量；
(2)偏移量是在芯片的PCI/PCIE控制器驱动里指定的；

5、类比

(1)PCI/PCIE地址空间和CPU地址空间的转换，类似于虚拟地址和物理地址的转换；
(2)虚拟地址和物理地址有对应关系，但是对于虚拟地址之上编程的程序员是不用感知这个转换的，只有维护MMU的程序员才会关注；
(3)PCI/PCIE地址空间和CPU地址空间的转换，是CPU的PCI/CPIE控制器驱动进行的，如果不是维护该驱动的程序员，对此也不用太关心；

6、参考资料

以上笔记源自韦东山老师的视频课程，以及个人理解。