龙芯软件开发（31）-- PCI设备查找细节

这段时间，又在对龙芯盒子的PCI的总线进行编程。目前有了一点点进展，发现PCI总线也是很复杂的东西。由于所有其它外设都是挂在PCI总线上，如果要对外设进行编程，就得对PCI比较了解，并且可以对它编程。

 

PCI总线是一条平等的总线，所有设备都是平等的。在某一时刻会有一个设备是主设备。PCI的设备是一棵树的结构，以CPU为根，桥设备为树干，其它设备为叶子。由于PCI的设备是即插即用的，因此它的总线有多少设备不是固定的，那么它又是怎么样发现所有的设备的呢？它就是通过枚举所有设备，也就是由总线上寻找所有设备，比如从总线0开始，就会找到一个桥设备，这个桥设备就是在北桥那里。然后通过这个总线，就可以向下查找，就会找到南桥设备，找到显示卡设备，找到USB的主控器等等。PCI的设备为了能有自动配置的功能，就需要在固定的位置里放置一些寄存器。在PCI的规范里，定义了一段叫做配置空间的寄存器组，CPU就是通过北桥里的寄存器设置，然后根据总线号和设备号就会到PCI设备的第一个功能设备。接着读取PCI配置空间里的寄存器，就可以知道这个PCI设备是做什么使用了，这个就是class编码。比如龙芯里的USB的主控器的分类编码就是0x0C031043，从这个分类码中的0C03就可以知道它是USB的设备，后面的10说明它是OHCI协议接口，43是USB主控器的版本。这样就可以分类不同的设备了。

 

找到了设备之后，就是需要对它编程。而编程，就需要对寄存器的操作。那么PCI设备的寄存器在那里呢？原来PCI设备的配置空间里就定义了这个设备的访问方式，比如是通过IO空间方式访问，还是通过内存映射的方式访问呢。在配置空间里就会找到相应的基地址寄存器，比如在龙芯电脑的USB基地址就是通过0x10这个寄存器读取的，寄存器的大小是4字节。只要把这个寄存器的值读取出来，然后再作判断它是IO方式，还是内存映射方式。如果是内存映射方式，就需要把这个设备的基址和系统内存空间的基址加起来，才能形成系统内存空间的地址。比如在龙芯盒子里的就是这样：

0xB000_0000 + 0x0600_0000.

前面一个是系统IO访问的基址，后面一个是PCI设备的基址。

 

通过上面的查找后，就可以定义设备的基地址，这样就可以对它进行编程了。但目前的系统，还是采用中断的方式的，因此还需要读取它的中断设置，才知道这个设备是连接到那个中断线上，以便在8259A那里知道是什么设备产生的中断。

 

这样就可以进行设备的驱动程序的编写了。在这里总结一下，PCI设备有三个空间：

配置空间，IO空间，内存空间。