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PCIe扫盲——BDF与配置空间

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前面的文章中介绍过,每一个PCIe设备可以只有一个功能(Function),即Fun0。也可以拥有最多8个功能,即多功能设备(Multi-Fun)。不管这个PCIe设备拥有多少个功能,其每一个功能都有一个唯一独立的配置空间(Configuration Space)与之对应。

和PCI总线一样,PCIe总线中的每一个功能(Function)都有一个唯一的标识符与之对应。这个标识符就是BDF(Bus,Device,Function),PCIe的配置软件(即Root的应用层,一般是PC)应当有能力识别整个PCIe总线系统的拓扑逻辑,以及其中的每一条总线(Bus),每一个设备(Device)和每一项功能(Function)。

在BDF中,Bus Number占用8位,Device Number占用5位,Function Number占用3位。显然,PCIe总线最多支持256个子总线,每个子总线最多支持32个设备,每个设备最多支持8个功能。

PCIe总线采用的是一种深度优先(Depth First Search)的拓扑算法,且Bus0总是分配给Root Complex。Root中包含有集成的Endpoint和多个端口(Port),每个端口内部都有一个虚拟的PCI-to-PCI桥(P2P),并且这个桥也应有设备号和功能号。

需要注意的是,每个设备必须要有功能0(Fun0),其他的7个功能(Fun1~Fun7)都是可选的。

一个简单的例子如下图所示:

blob.png

注:关于PCIe总线的拓扑逻辑会在后面的文章中进行详细地介绍。

前面的关于PCI总线的文章介绍过PCI总线的配置空间,PCIe总线为了兼容这些PCI设备,几乎完整的保留了PCI总线的配置空间。并将配置空间扩展到4KB,用于支持一些PCIe总线中新的功能,如PCI Express Capability、Power Management和MSI/MSI-X等。

下图是从PCI总线中继承过来的配置空间:

blob.png

下图是PCIe新增的配置空间的示意图:

 blob.png