Конфигурационное пространство PCI (англ. PCI configuration space) — адресное пространство для конфигурации PCI, в дополнение к типичным адресным пространствам памяти и ввода-вывода.
Одним из главных усовершенствований шины PCI по сравнению с другими архитектурами ввода-вывода
стал её конфигурационный механизм, обладающий конфигурационным адресным пространством, состоящим из 256 байт, которые можно адресовать, зная номер шины PCI, номер устройства и номер функции в устройстве. Первые 64 байта из 256 стандартизированы, а остальные регистры могут быть использованы по усмотрению изготовителя устройства.
Стандартизированные регистры
Регистры Vendor ID и Device ID идентифицируют устройство и обычно называются PCI ID. Шестнадцатиразрядный регистр Vendor ID выдаётся организацией PCI SIG. Шестнадцатиразрядный регистр Device ID назначается изготовителем устройства. Существует проект создания базы данных всех известных значений регистров Vendor ID и Device ID. (Смотри список ссылок.)
Первые 16 двойных слов конфигурационного адресного пространства (в соответствии с PCI Local Bus Specification 2.2):
| Адрес |
31 ... 24 |
23 ... 16 |
15 ... 8 |
7 ... 0
|
| 0x00 |
DeviceID |
VendorID
|
| 0x04 |
Status |
Command
|
| 0x08 |
Class Code |
Revision ID
|
| 0x0C |
BIST |
Header Type |
Latency Timer |
Cache Line Size
|
| 0x10 |
Base Address Register 0
|
| 0x14 |
Base Address Register 1
|
| 0x18 |
Base Address Register 2
|
| 0x1C |
Base Address Register 3
|
| 0x20 |
Base Address Register 4
|
| 0x24 |
Base Address Register 5
|
| 0x28 |
Cardbus CIS pointer
|
| 0x2C |
SubsystemID |
Subsystem Vendor ID
|
| 0x30 |
Expansion ROM Base Address
|
| 0x34 |
Reserved |
Capabilities
pointer
|
| 0x38 |
Reserved
|
| 0x3C |
Max_Lat |
Min_Gnt |
Interrupt Pin |
Interrupt Line
|
Регистры DeviceID, VendorID, Status, Command, Class Code,
Revision ID, Header Type являются обязательными для всех PCI-устройств (для многих типов устройств обязательными являются также регистры Subsystem ID и Subsystem Vendor ID).
Все остальные регистры являются опциональными.
Автоматическая инициализация аппаратуры с помощью конфигурационного пространства
Для того, чтобы обращаться к устройству через адресное пространство памяти или ввода-вывода, системное программное обеспечение или ОС программирует базовые адресные регистры (англ. Base Address Registers, также называемые BAR’ами), посылая конфигурационные команды PCI-контроллеру.
В начале загрузки системы все PCI устройства находятся в неактивном состоянии, им не назначены адреса, по которым драйверы устройств могут взаимодействовать с ними. Либо BIOS, либо сама операционная система обращается к PCI слотам и настраивает BAR’ы в конфигурационном адресном пространстве. Значения BAR’ов действительны всё время, пока система включена. При отключении питания значения этих регистров теряются до следующей загрузки, в процессе которой процедура настройки повторяется. Так как этот процесс полностью автоматизирован, пользователь компьютера освобождается от непростой задачи конфигурирования нового аппаратного обеспечения, подключаемого к шине PCI (в отличие, например, от шины ISA, базовые адреса устройств, подключаемых к которой, приходилось настраивать перемычками или переключателями).
Любое PCI-устройство, не являющееся мостом (см. PCI-to-PCI Bridge Architecture Specification. Revision 1.1) может иметь до шести BAR’ов, каждый из которых отвечает за определённый диапазон адресов в адресном пространстве памяти или ввода-вывода. Кроме того, устройство может иметь firmware).
Доступ к PCI через порты I/O
Для работы с шиной PCI в PC-AT и совместимых машинах выделено два основных порта.
0CF8h -W порт адреса Address
0CFCh RW порт данных Data
Оба порта являются 32 битными.
Порт адреса представляет собой следующую 32 битную структуру:
+---+---------+-------+----------+--------+---------------+-+-+
|31 |30 24|23 16|15 11|10 8|7 2|1|0|
+---+---------+-------+----------+--------+---------------+-+-+
| с | резерв |шина |устройство| функция|Индекс регистра|0|0|
+---+---------+-------+----------+--------+---------------+-+-+
С — флаг доступа к устройству.
Младшие два бита в порту адреса всегда 0.
По окончании работы с устройством следует сбросить адрес в 0.
Если в ответ на запрос нулевого регистра возвращается 0FFFFh, то устройства не существует.
Vendor ID (ID производителя) — для Intel это 8086h, но не может принимать значение 0FFFFh.
Device ID (ID устройства) — принимает различные значения
Revision ID (ID модификации) — обозначает номер модификации устройства, назначается производителем.
Class Code (Код класса) — состоит из трех частей
+---------------+--------------+---------------------+
|23 16|15 8|7 0|
+---------------+--------------+---------------------+
|Base Class Code|Sub Class Code|Programming Interface|
+---------------+--------------+---------------------+
Base Class Code — базовый класс, сокращенно BCC.
Sub Class Code — подкласс, сокращенно SCC.
Programming Interface — интерфейс, сокращенно PI.
Header Type (тип заголовка) — если бит 7 равен 1, то устройство содержит несколько функций.
Если бит 6 равен 0, то заголовок стандартный. Стандартные заголовки:
00 — стандартный смотри выше.
01 — стандартный для моста PCI-to-PCI
02 — стандартный для моста CardBus.
Ссылки
