x86/x86_64 CPU中PCI Express扩展配置空间访问
PCI Express配置空间
PCI-E是用来互联如计算和通信平台应用中外围设备的第三代高性能I/O总线。PCI-E采用了与PCI相同的使用模型和读写（load-store）通信模型，支持各种常见的事务，如存储器读/写、IO读/写和配置读/写事务。其存储器、IO和配置地址空间与PCI的地址空间相同。PCI Express与PCI系统是软件向后兼容的。
PCI-E的配置空间大小为4096字节，如下图所示。其中前256字节是与PCI兼容的配置寄存器，该区域可以用以下两种机制访问：
PCI配置访问机制。
PCI Express增强型配置机制。
Memory-mapped I/O (MMIO)与port I/O
MMIO和port I/O（也称为port-mapped I/O或PMIO）是两种CPU与外设之间进行I/O操作的方式。
Port I/O是通过特殊的CPU指令来进行I/O操作，在x86架构上，可以通过指令in和out在特定的端口上进行I/O读写。I/O设备拥有与内存不同的地址空间，实现的方式是通过在CPU上额外的I/O pin或者将整个总线赋予端口。
MMIO即内存映射I/O，它是PCI规范一部分，I/O设备被放置在内存空间而不是I/O空。从处理器角度看，内存映射I/O后系统设备访问起来和内存一样。这样访问AGP/PCI-E显卡上的帧缓存，BIOS，PCI设备就可以使用读写内存一样的汇编指令完成，简化了程序设计的难度和接口的复杂性。
对软件人员来说，MMIO比Port I/O更方便使用。
PCI Express扩展配置空间访问
《PCI Express Base Specification Revision 1.1》规范中规定了PCI-E扩展配置空间（257～4096字节）的访问方式，即通过MMIO方式访问。
PCI-E规范规定物理内存地址如下表：
规范中只规定了物理地址中A[(20+n-1):20]遵从的规则。因为PCI Express规范最大支持256个总线，所以A[(20+n-1):20]中n的最大值为8。
PCI Express设备配置空间的物理内存地址基址（Base Address）
对齐。
最大支持32设备，Device Number A[19:15]占5bit；
最大8个功能号，Function Number A[14:12]占3bit；
PCI Express配置空间大小4096字节，因此占用12bit, A[11:8]， A[7:2]，A[1:0]。
注意：上面的n为CPU架构中支持的最大总线数。
如下面设备Broadcom NetXtreme II 5709网卡
01:00.0 Ethernet controller: Broadcom Corporation NetXtreme II BCM5709 Gigabit Ethernet (rev 20)
Bus Number：01
Device Number: 00
Function Number: 00
则对应物理地址低21bit为
A[20]为1
A[19:15]为00000
A[14:12]为000
即01:00.0设备PCI Express配置空间的MMIO物理地址低21bit起始地址为0×100000
x86/x86_64 CPU中PCI Express扩展配置空间访问
在上一节中，我们从PCI Express规范来了解扩展配置空间和物理内存地址对应关系，但只提到A[(20+n-1): 0]，那么在CPU中的地址高bit（64位CPU为A[63: (20+n)]）是由CPU桥片和Firmware来确定。
PCI Express设备配置空间的物理内存地址基址（Base Address）
对齐。
x86/x86_64 CPU中若设置支持的最大总线数为256，则n=8，PCI-E设备配置空间的MMIO内存地址是
对齐，即PCI Express配置空间占用256MB内存地址空间。x86/x86_64 CPU中若设置支持的最大总线数为64，则n=6，PCI-E设备配置空间的MMIO内存地址是
对齐，即PCI Express配置空间占用64MB内存地址空间。
在x86/x86_64 CPU默认的是支持最大总线为256，PCI Express设备配置空间所占的内存物理地址范围为0xe0000000-0xefffffff。
下面是Linux内核启动部分打印信息，可以看到BIOS e820图中，将0xe0000000-0xf0000000作为保留区域，给PCI Express配置空间使用，
[ 0.000000] BIOS-e820: 0000000000000000 �C 000000000009f800 (usable)
[ 0.000000] BIOS-e820: 000000000009f800 �C 00000000000a0000 (reserved)
[ 0.000000] BIOS-e820: 00000000000ca000 �C 00000000000cc000 (reserved)
[ 0.000000] BIOS-e820: 00000000000dc000 �C 00000000000e4000 (reserved)
[ 0.000000] BIOS-e820: 00000000000e8000 �C 0000000000100000 (reserved)
[ 0.000000] BIOS-e820: 0000000000100000 �C 000000001fef0000 (usable)
[ 0.000000] BIOS-e820: 000000001fef0000 �C 000000001feff000 (ACPI data)
[ 0.000000] BIOS-e820: 000000001feff000 �C 000000001ff00000 (ACPI NVS)
[ 0.000000] BIOS-e820: 000000001ff00000 �C 0000000020000000 (usable)
[ 0.000000] BIOS-e820: 00000000e0000000 �C 00000000f0000000 (reserved)
[ 0.000000] BIOS-e820: 00000000fec00000 �C 00000000fec10000 (reserved)
[ 0.000000] BIOS-e820: 00000000fee00000 �C 00000000fee01000 (reserved)
[ 0.000000] BIOS-e820: 00000000fffe0000 �C 0000000100000000 (reserved)
… …
[ 0.834563] PCI: MMCONFIG for domain 0000 [bus 00-ff] at [mem 0xe0000000-0xefffffff] (base 0xe0000000)
[ 0.834729] PCI: MMCONFIG at [mem 0xe0000000-0xefffffff] reserved in E820
