PCI Express BAR内存映射基本了解

Question

我试图了解PCI Express的工作原理，因此我可以编写一个可以读取和写入自定义PCI Express设备的Windows驱动程序，而不需要板载内存。

据我所知，PCIE配置空间中的基地址寄存器（BAR）保存了PCI Express应响应/允许写入的存储器地址。 （这是否正确理解？）

我的问题如下：

• 在讨论PCIE时，与物理地址相比，什么是“总线专用地址”？
• BAR何时以及如何填充地址？驱动程序是否负责分配内存并将地址写入外设BAR？
• 从外设向主机内存传输数据时是否使用DMA？

感谢您的时间。

致以最诚挚的问候，

Answer 1

我也在使用定制主板开发设备驱动程序（尽管在linux上）。以下是我尝试回答您的问题：

BAR表示主机系统（CPU）与设备通信时看到的内存窗口。设备不会写入该窗口，而只是回答TLP（事务层数据包）请求（MRd *，MWr *）。

如果您的架构没有总线层转换机制，我会说“特定于总线”=“物理”地址。查看this thread了解详情。

在我迄今使用的所有x86消费者PC中，BAR地址似乎是由BIOS或OS启动分配的。驱动程序必须处理已分配的任何地址。

术语DMA似乎滥用而不是总线主控，我认为这是PCIe中的正确术语。在PCIe中，每个设备都可以是总线主设备（如果允许在其command register bit 2中）。它通过将MRd，MWr TLP发送到总线中的其他设备（但通常发送到系统存储器）并向CPU发送中断来实现此目的。

Answer 2

从您的查询中可以清楚地知道您要为PCIe从设备编写驱动程序。要了解PCIe传输背后发生的事情的方案，互联网上有很多东西可供使用（如PCIe总线枚举，内存地址映射到存储器等）。

是的，您对PCIe寄存器到内存的映射是正确的，您可以读取/写入它们。（例如，对于Linux PCIe设备驱动程序，您可以使用“ioremap”执行此操作。）

地址总线用于指定物理地址。当处理器或启用DMA的设备需要读取或写入存储器位置时，它指定地址总线上的存储器位置。没有什么可以补充的。 “PCIe总线枚举”主题将回答您的第二个问题。

你的第三个问题很模糊。你的意思是奴隶PCIe设备。假设是，您可以使用DMA控制器在从PCIe设备和主机之间传输数据。 我正在开发一个涉及通过PCIe总线与主机连接的“PCIe-DMA”的项目。真的取决于您的设计和实施。所以在我的情况下，PCIe-DMA本身是目标板上的从PCIe设备，通过PCIe连接到主机。

Answer 3

澄清你的怀疑/问题在这里。

1＆GT;有许多设备像PCI一样位于总线上，它们看起来与物理地址不同的是Memeory，它们被称为总线地址。 例如，如果您正在从位于总线上的设备启动DMA到系统的主存储器，那么目标地址应该是Memmory中相同物理地址的相应总线地址

2 - ; BARS在枚举时填充，在典型的PC中，它是在启动时，当PCI识别的frimware枚举PCI设备出现在插槽上并为BARS分配地址和大小时。

3＆GT;是的，您可以在这些BARS上使用DMA启动或CPU启动的操作。

- flyinghigh