PCI配置空间简介(转贴)

PCI配置空间简介 作者：敏行

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。

访问PCI配置空间方法一

访问PCI配置空间可通过两个访问寄存器，CONFIG_ADDRESS寄存器和

CONFIG_DATA寄存器。这两个寄存器在PC中分别对应着CF8h和CFCh端口，并且是32位端口，即读写要用的32为IN和OUT汇编指令。

每个PCI设备可应用三个信息进行定位，即Bus Number、Device Number和Function Number。另外，PCI配置空间一共是256个字节，被分割成64个4字节的寄存器，从0-63编号。

每次要访问PCI配置空间时，先设置CONFIG_ADDRESS寄存器，这时CONFIG_DATA存储器的内容就对应着该PCI配置空间中的相应的寄存器。

访问PCI配置空间方法二

第二种访问配置空间的方法是通过HalGetBusData和HalSetBusData两个内核函数。这两个函数将方法进行了封装，不需要程序员对PCI空间进行直接读取。 DDK提供了两个内核函数HalGetBusData和HalSetBusData，分别用于读取PCI设备的配置空间和设置PCI配置空间。 ULONG HalGetBusData(

IN BUS_DATA_TYPE BusDataType, IN ULONG BusNumber, IN ULONG SlotNumber, IN PVOID Buffer, IN ULONG Length ); 注解：

＊ BusDataType：该参数指定总线类型。HalGetBusData函数可以查询各个总线的情况，对于PCI总线，这里设置为PCIConfiguration。 ＊ BusNumber：该参数指定Bus的总线号.

＊ SlotNumber：该参数由Device号和功能号共同组成。 ＊ Buffer：该参数是得到的PCI配置空间的首地址。 ＊ Length：该参数是PCI配置空间的大小。

访问PCI配置空间方法三（本例仅限于WDM驱动，比较广泛使用）

方法二适用于NT式驱动，但并不适用于WDM驱动。WDM中使用IRP获得PCI配置空间。此方法不需要了解PCI具体的配置空间结构，WDM驱动程序已经帮助程序员从PCI配置空间中分析出有用信息，并通知给程序员。

WDM会为不同总线上的设备提供一个PDO设备，当程序员所写的功能驱动挂接在PDO之上的时候，就可以将IRP_MN_START_DEVICE传递给底层的PDO去处理。PCI总线的PDO就会得到PCI配置空间，并从中得到有用信息，如中断号、设备物理内存及I/O端口等信息。

在处理完IRP_MN_START_DEVICE后，驱动程序会将处理结果存储在IRP的设备堆栈中，从I/O堆栈可以取出CM_FULL_RESOURCE_DESCRIPTOR数据结构，从CM_FULL_RESOURCE_DESCRIPTOR中可以取出

CM_PARTIAL_RESOURCE_LIST数据结构，而在CM_PARTIAL_RESOURCE_LIST中又可以取出CM_PARTIAL_RESOURCE_DESCRIPTOR数据结构。

CM_FULL_RESOURCE_DESCRIPTOR数据结构就是PDO帮助程序员从256字节的PCI配置空间中获取的有用信息，这其中包括终端号、设备物理内存、I/O端口等信息。

访问PCI配置空间方法四（本例仅限于WDM驱动）

方法三没有完整的的获取到256字节的PCI配置空间，需要自己创建

IRP_MN_READ_CONFIG或者IRP_MN_WRITE_CONFIG，然后将创建好的即插即用IRP发送到底层的PDO，并等待PDO的处理。该方法获取完整的PCI配置空间。

配置空间 操作系统

PCI总线推出以来，以其独有的特性受到众多厂商的青睐，已经成为计算机扩展总线的主流。目前，国内的许多技术人员已经具备开发PCI总线接口设备的能力。但是PCI总线的编程技术，也就是对PCI总线设备的操作技术，一直是一件让技术人员感到头疼的事情。PCI总线编程的核心技术是对相应板卡配置空间的理解和访问。一般软件编程人员基于对硬件设备原理的生疏，很难理解并操作配置空间，希望硬件开发人员直接告诉他们怎样操作；而PCI总线硬件开发人员虽深刻地理解了其意义，在没有太多编程经验地前提下，也难于轻易地操作PCI板卡。结果大多是硬件技术人员花费大量时间和精力去学习DDK、WINDRVER等驱动程序开发软件。 作者在开发PCI总线接口设备时，经过对PCI总线协议的深入研究，从协议本身的角度出发，找到一种方面而快捷的PCI配置空间操作方法，只使用简单的I/O命令即可找到特定的PCI总线设备并对其所有的配置空间进行读写操作。一旦读得其配置空间的内容，即可中得到担任系统对该PCI总线设备的资源分配。 1 PCI总线配置空间及配置机制

为避免各PCI设备在资源的占用上发生冲突，PCI总线采用即插即用协议。即在系统建立时由操作系统按照各设备的要求统一分配资源，资源分配的信息由系统写入各PCI设备的配置空间寄存器，并在操作系统内部备份。各PCI设备有其独自的配置空间，设计者通过对积压设备（或插槽）的ISDEL引脚的驱动区分不同设备的配置空间 …… 此处隐藏：14557字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……