PCI有三个相互独立的物理地址空间:设备存储器地址空间、I/O地址空间和配置空间。配置空间是PCI所特有的一个物理空间。由于PCI支持设备即插即用,所以PCI设备不占用固定的内存地址空间或I/O地址空间,而是由操作系统决定其映射的基址。
系统加电时,BIOS检测PCI总线,确定所有连接在PCI总线上的设备以及它们的配置要求,并进行系统配置。所以,所有的PCI设备必须实现配置空间,从而能够实现参数的自动配置,实现真正的即插即用。
PCI总线规范定义的配置空间总长度为256个字节,配置信息按一定的顺序和大小依次存放。前64个字节的配置空间称为配置头,对于所有的设备都一样,配置头的主要功能是用来识别设备、定义主机访问PCI卡的方式(I/O访问或者存储器访问,还有中断信息)。其余的192个字节称为本地配置空间,主要定义卡上局部总线的特性、本地空间基地址及范围等。
PPCI设备有三个空间——内存地址空间、IO地址空间和配置空间。由于PCI支持即插即用,所以PCI设备不是占用固定的内存地址空间或I/O地址空间,而是可以由操作系统决定其映射的基址。怎么配置呢?这就是配置空间的作用。
DW | Byte3 | Byte2 | Byte1 | Byte0 | Addr ---+---------------------------------------------------------+----- 0 | Device ID | Vendor ID | 00 ---+---------------------------------------------------------+----- 1 | Status | Command | 04 ---+---------------------------------------------------------+----- 2 | Class Code | Revision ID | 08 ---+---------------------------------------------------------+----- 3 | BIST | Header Type | Latency Timer | Cache Line | 0C ---+---------------------------------------------------------+----- 4 | Base Address 0 | 10 ---+---------------------------------------------------------+----- 5 | Base Address 1 | 14 ---+---------------------------------------------------------+----- 6 | Base Address 2 | 18 ---+---------------------------------------------------------+----- 7 | Base Address 3 | 1C ---+---------------------------------------------------------+----- 8 | Base Address 4 | 20 ---+---------------------------------------------------------+----- 9 | Base Address 5 | 24 ---+---------------------------------------------------------+----- 10 | CardBus CIS pointer | 28 ---+---------------------------------------------------------+----- 11 | Subsystem Device ID | Subsystem Vendor ID | 2C ---+---------------------------------------------------------+----- 12 | Expansion ROM Base Address | 30 ---+---------------------------------------------------------+----- 13 | Reserved(Capability List) | 34 ---+---------------------------------------------------------+----- 14 | Reserved | 38 ---+---------------------------------------------------------+----- 15 | Max_Lat | Min_Gnt | IRQ Pin | IRQ Line | 3C -------------------------------------------------------------------
配置空间中最重要的有:
Vendor ID:厂商ID。知名的设备厂商的ID。FFFFh是一个非法厂商ID,可它来判断PCI设备是否存在。 Device ID:设备ID。某厂商生产的设备的ID。操作系统就是凭着 Vendor ID和Device ID 找到对应驱动程序的。 Class Code:类代码。共三字节,分别是 类代码、子类代码、编程接口。类代码不仅用于区分设备类型,还是编程接口的规范,这就是为什么会有通用驱动程序。 IRQ Line:IRQ编号。PC机以前是靠两片8259芯片来管理16个硬件中断。现在为了支持对称多处理器,有了APIC(高级可编程中断控制器),它支持管理24个中断。 IRQ Pin:中断引脚。PCI有4个中断引脚,该寄存器表明该设备连接的是哪个引脚。二、如何访问配置空间
如何访问配置空间呢?可通过访问CF8h、CFCh端口来实现。 CF8h: CONFIG_ADDRESS。PCI配置空间地址端口。 CFCh: CONFIG_DATA。PCI配置空间数据端口。 CONFIG_ADDRESS寄存器格式: 31 位:Enabled位。 23:16 位:总线编号。 15:11 位:设备编号。 10: 8 位:功能编号。 7: 2 位:配置空间寄存器编号。 1: 0 位:恒为“00”。这是因为CF8h、CFCh端口是32位端口。
#include <tchar.h> #include <stdio.h> #include <conio.h> #include "HwRwDrv.h" #define PCI_CONFIG_ADDRESS 0xcf8 #define PCI_CONFIG_DATA 0xcfc int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) { int bus, dev, func, count=0; DWORD dwAddr, dwData, VID, DID, SVID, SDID, dwData1, dwClassCode; if(!LoadHwRwDrv()) { textcolor(RED); cprintf("Load driver error!\r\nReturn 1\r\n"); return 1; } printf("BUS#\tDEV#\tFUNC#\tVID\tDID\tSVID\tSDID\tClass code\n"); for(bus = 0; bus <= 255; bus++) { for(dev = 0; dev < 32; dev++) { for(func = 0; func < 8; func++) { dwAddr=0x80000000+(bus<<16)+(dev<<11)+(func<<8); /* read vendor id */ WriteIoPortDword(PCI_CONFIG_ADDRESS, dwAddr); dwData=ReadIoPortDword(PCI_CONFIG_DATA); /* read sub-vendor id*/ WriteIoPortDword(PCI_CONFIG_ADDRESS, dwAddr|0x2C); dwData1=ReadIoPortDword(PCI_CONFIG_DATA); /* read class code*/ WriteIoPortDword(PCI_CONFIG_ADDRESS, dwAddr|0x08); dwClassCode=ReadIoPortDword(PCI_CONFIG_DATA); if(dwData!=0xffffffff) { count++; VID=dwData&0xffff; DID=(dwData>>16)&0xffff; SVID = dwData1&0xffff; SDID=(dwData1>>16)&0xffff; printf("%02X\t%02X\t%02X\t%04X\t%04X\t%04X\t%04X\t%6.6lX\n", bus,dev,func,VID,DID,SVID,SDID,dwClassCode>>8); } } } } printf("\nTotal devices: %d", count); UnLoadHwRwDrv(); return 0; }