PCI总线的地址空间分配

电子技术应用ChinaAET 发表于 2018-04-12 09:12:09 收藏 已收藏
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PCI总线的地址空间分配

电子技术应用ChinaAET 发表于 2018-04-12 09:12:09

PCI总线具有32位数据/地址复用总线,所以其存储地址空间为2的32次方=4GB。也就是PCI上的所有设备共同映射到这4GB上,每个PCI设备占用唯一的一段PCI地址,以便于PCI总线统一寻址。每个PCI设备通过PCI寄存器中的基地址寄存器来指定映射的首地址。如下图所示:

注:需要注意的是PCI的地址空间和x86系统中的FSB并不是对等的,而是具有一定的映射关系。

PCI体系结构中,一共支持三种地址空间:Memory Address Space、I/O Address Space和Configuration Address Space。其中x86处理器可以直接访问的只有Memory Address Space和I/O Address Space。而访问Configuration Address Space则需要通过索引IO寄存器来完成。

注:在PCIe中,则引入了一种新的Configuration Address Space访问方式:将其直接映射到了Memory Address Space当中。

如上图所示,最左边的即为Memory Address Space,其中包括了多个PCI  Memory、AGP Video(显卡)Memory以及Extended Memory、Boot ROM等。中间的为I/O Address Space,需要注意的是,虽然PCI支持32位的地址,但是由于x86的CPU只支持16位的I/O空间,这就限制了PCI的I/O Address Space最大只有64KB。最右边的则为Configuration Address Space,由于每一个PCI设备最多支持8中功能(Function),每一条PCI总线最多支持32个设备,而每一个PCI总线系统最多又支持256个子总线(通过PCI桥)。因此,总的Configuration Address Space的大小为:256 Bytes/function x 8 functions/device x 32 devices/bus x 256 buses/system = 16MB。

如图中所示,Configuration Address Space所使用的IO寄存器范围为0xCF8~0xCFF。其中0xCF8~0xCFB为端口地址,0xCFC~0xCFF为配置数据。

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