3.6 一起了解下PCIE的TYPE00配置空间

内容简介

2024-01-26

    由于PCIE要兼容PCI，所以Header部分一样，但很多内容对于PCIE是不需要的，所以本文就介绍PCIE需要的内容，不需要的就不说了，省的增加不必要的学习成本。

     PCIE或者PCI的配置空间有一部分是一致的，就是Type header，64字节，16DW，分为Type0和Type1两种。Type01用于PCI桥，Type00用于PCI设备，由于二者的功能不同，所以根据实际需求做了区分。剩余的192byte是根据设备的实际需求可自定义的。总共是256byte(64DW)，是否还记得CFG_ADDR的Register_Number的位宽是多少？6bit可寻址范围是0到63，也就对应这256byte配置空间，每次可访问其中的32bit。等到了PCIE，有了MMIO机制，每个功能的配置空间扩展到了4KB，但Header部分都还是一样的。

    本文先介绍TYPE00，也就是PCIE设备（EP）的配置header，如下图所示。

    这两个值由PCISIG(eripheral Component Interconnect Special Interest Group)分配，只读。Vendor ID代表PCIE设备的生产厂商，Device ID代表这个厂商所生成的具体设备。

    这是PCIE设备的命令寄存器，在初始化时其值为0，此时只能接受配置请求事务，需要对该寄存器配置才能访问该设备的存储器或者I/O请求。如下图是比较形象的展示了每个bit位的作用，其中标*的表示不适用于PCIE，必须置为0。

  如果置位会发送ERR_FATAL和ERR_NONFATAL错误消息给到RC

    在接下来要介绍的状态寄存器中由一位叫做“Detected Parity Error”，表示是否存在奇偶校验错误，而这个bit位如果置1，则使能奇偶校验的检测，如果置为0，则不使能奇偶校验的检测。对于PCIE和PCI设备来说，功能是一样的。

    如下图是状态寄存器，一共16bit，每bit的含义如下所示，同样标有*的bit位不适用PCIE。

    修订板（扩展）ID寄存器，就是版本号。它的值由功能制造商指定，用于确定该功能的修订版本号。

    这是类代码寄存器，记载PCI设备的分类，可供系统转接进行不同设备的识别，该寄存器由三个字段组成，分别为Base Class Code、Sub Class Code和Interface。其中Base Class Code将设备分为显卡、网卡等设备，Sub Class Code则是对这些设备进一步细分，Interface定义接口。

    记录HOST处理器使用的Cache行长度，PCIE也用到了，可以判断与Cache行的对应关系。

PCIE置零

    只读寄存器，由8bit组成，bit7=1表示当前PCI设备是多功能设备，为0表示为单功能设备，bit6~0表示当前配置空间类型。

    BIST字段都提供了设备自检的信息，支持完整性检查，等后续如果写道了看看具体怎么用的。

    这个是个比较关键的内容，后面会有专门的一篇文章来讲述，我们一般简称bar寄存器，用来保存在内存空间的基地址的，一个设备可以最多申请6个基地址空间。也就是说设备可以在内存中申请一片内存区域，这个bar寄存器就保存了这片内存区域的基地址和大小。

这个是用来记录使用的Cache行长度的，对于PCIE是没有意义的置0。

    记录设备的生产厂商和设备名称。是扩展用的，如果上面的ID无法区分可用这部分的。

    对于PCI设备，在处理器还没有运行操作系统之前，就需要完成基本的初始化设置，比如显卡、键盘和硬盘等设备，为了实现这个“预先执行”功能，PCI设备需要提供一段ROM程序，处理器在初始化过程中将运行这段程序，初始化些PCI设备，这个即记录了这段ROM程序的基地址。

    这个对PCIE挺有用，Capability Pointer存放Capabilities寄存器组的基地址，可以访问扩展的配置信息，后面会专门介绍。

    是系统软件进行配置时写入的，记录当前设备使用的中断向量号

    中断引脚寄存器是一个只读寄存器，用于标识功能使用的旧式中断消息（更多信息，请参见第6.1节）。有效值为01h，02h，03h和04h，分别映射到INTA，INTB，INTC和INTD的旧式中断消息。值00h表示功能未使用旧式中断消息。

    不适用于PCI Express，置零

02

Type01的Header介绍

    如下图是PCI桥配置空间里面的Header部分，除标有颜色外，其它的均与PCI设备一致

01

Primary 、Secondary、Subordinate Bus Number