配置空间寄存器是映射到内存空间还是IO空间？

Question

我已经读过每个PCI设备功能都有一组称为配置空间的寄存器，而这个配置空间是256字节长。您可以使用以下两个端口映射的I / O地址访问这些寄存器：

CONFIG_ADDRESS 0x3f8
CONFIG_DATA 0x3fc

我的问题是，configuration space寄存器是否也映射到内存空间或IO空间？或者访问它们的唯一方法是通过0x3f8和0x3fc？

Answer 1

PCI配置地址空间确实是每个设备256个字节。对于PCIe，每个器件扩展到2K寄存器，旧格式的寄存器没有空间用于地址位。

PCIe要求增强配置访问机制，它必须是一个平坦的内存映射地址空间来访问设备配置寄存器＆＃34;与PC兼容的x86上。 MCFG ACPI表提供配置寄存器映射的基址，并在PCI固件规范中进行了描述。

实际上，固件选择较大的（通常需要256M来映射所有可能的256个总线）地址空间块并相应地配置北桥。英特尔为CPU提供公共处理器数据表，供您查看详细信息。

为了向后兼容，可以通过CONFIG_A / D io端口执行初始配置访问或访问传统（＆lt; = 255）配置寄存器。

Answer 2

这些是正常的IO操作（使用IN和OUT汇编程序命令）。尽管硬件也可能将这些映射到MEM地址空间，但是不值得使用它，因为每个PCI兼容硬件必须支持对PCI的传统访问（我们一直在谈论PC）。

拇指规则 - 低位地址（低于0xFFFF）如上所述是常规I / O，高地址如0xFFFFFFxx或0xFFFFFFFFFFFFxxxx将是内存映射IO。

Answer 3

让我通过显示PCI和PCI Express配置空间之间的差异来解释这一点。 在枚举过程中，BIOS访问配置空间以执行PCI设备的初始化。 BIOS将必须首先访问端点设备的配置空间，以便为其设置MMIO或IO地址范围（如果设备通过BAR寄存器请求MMIO或IO地址，以访问其内部存储器）。 英特尔架构提供了两个端口地址0xCFC（配置数据端口）和0xCF8（配置地址端口）来访问PCI设备的配置空间。 BIOS将BUS-DEVICE-FUNCION-CONFIG_REGISTER_OFFSET写入0xCF8以访问配置空间中的特定寄存器，然后将从0xCFC（配置数据端口）中获取寄存器的值，这些操作通过调用OUT和IN指令完成。这种访问配置空间寄存器的机制称为传统/ PCI配置访问机制。

PCI提供256字节的配置空间，但对于PCI Express设备，该空间已增加到4KB。现在，如果您看一下PCI配置空间机制的地址格式，您会发现已经提供了1个字节来提供要在PCI配置空间中访问的寄存器的偏移量。因为可以以1字节的偏移量（256个条目）访问整个256字节的配置空间，所以这对PCI设备是完全有意义的。但是对于PCI Express设备，只能通过此机制访问前256个字节的配置空间，该机制将不支持访问剩余的PCIe配置空间！

现在让我们讨论一下PCI Express中使用的ECAM（增强配置访问机制）来访问PCIe设备的配置空间。在这种机制中，会将4KB的配置空间映射到称为内存映射配置的内存中，该机制将提供12位用于偏移要访问的配置寄存器。

要回答您的问题，配置空间寄存器仅映射到PCI Express设备而不映射到内存空间（MM config）。 PCI配置空间不会映射到MMIO或IO地址空间，它将由如上所述的两个端口寄存器进行访问。