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PCIe扫盲——配置空间的读写机制

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连载目录篇:http://blog.chinaaet.com/justlxy/p/5100053328


需要特别注意的是,PCIe的Spec中明确规定只有Root有权限发起配置请求(Originate Configuration Requests),也就是说PCIe系统里面的其他设备是不允许去配置其他设备的配置空间的,即peer-to-peer的配置请求是不允许的。并且配置请求的路由(Routing)方式只能是采用BDF(Bus,Device,Function)。

处理器一般不能够直接发起配置读写请求,因为其只能产生Memory Request和IO Request。这就意味着Root必须要将处理器的相关请求转换为配置读写请求。针对传统的PCI设备(Legacy PCI),采用的是IO间接寻址访问(IO-indirect Accesses);针对PCIe设备,采用的是Memory-Mapped Accesses。

关于Legacy PCI的IO-indirect Accesses,在前面介绍PCI的文章中实际上已经讲过了。可以参考如下两篇文章:

    7、PCIe扫盲——PCI总线的地址空间分配:http://blog.chinaaet.com/justlxy/p/5100053219

    8、PCIe扫盲——PCI总线配置周期产生和配置寄存器:

http://blog.chinaaet.com/justlxy/p/5100053220

前面的文章还介绍过,Root和Switch的每一个端口中都包含一个P2P桥,并且知道桥的配置空间头(Configuration Space Header)是Type1型的。如下图所示: 

blob.png

每个Type1型的Header中都包含最后一级总线号(Subordinate Bus Number)、下一级总线号(Secondary Bus Number)和上一级总线号(Primary Bus Number)等信息。当配置请求进行BDF路由的时候,正是依靠这些信息来确定要找的设备的。一个简单地例子如下图所示:

blob.png

注:上面的例子是整个PCIe总线系统中只有一个Root的情况,实际上PCIe Spec还允许总线系统中存在多个Root(即Multi-Root)。关于Multi-Root,这里就不详细地介绍了,有兴趣地可以自行阅读PCIe的Spec。