PCI/PCIe配置空間(Configuration Space)

PCI/PCIe的配置空間Configuration Space是一個與Memory空間和IO空間並列的獨立的空間。

• 對Legacy PCI來講，Configuration Space有256 Bytes
• 對於PCIe, Configuration Space有4096 Bytes
  

訪問方式

對於x86架構的CPU而言，有定義Memory和IO的指令，但沒有配置空間相關的指令。所以需要有一個譯碼器把配置命令翻譯一下，這個譯碼器一般是在北橋裡面，現在Intel的CPU已經自動整合北橋，從而CPU可以直接完成翻譯工作。具本而言，有以下兩種方式可以完成對配置空間的訪問。

• IO方式(CF8h/CFCh)
• Memory方式(ECAM)

IO方式

CPU提供了兩組I/O暫存器用於訪問配置空間：

• 配置空間控制暫存器 CF8h-CFBh
• 配置空間資料暫存器 CFCh-CFFh

控制暫存器是一個32 bit的暫存器，其定義如下：

所以用I/O方式訪問PCI/PCIe的暫存器程式碼如下：

// for PCI
address = BIT31 | ((Bus & 0xFF) << 16) | ((Dev & 0x1F) << 11) | ((Fun & 0x7) << 8) | (Reg & 0xfffffffc
 
);

// write cfg register
IoWrite8(0xcf8, address);
// read data register
data8  = IoRead8(0xcfc);
data16 = IoRead16(0xcfc);
data32 = IoRead32(0xcfc);

• 以上的程式碼適用於PCI和PCIe暫存器的訪問，對於PCIe而言，I/O方式只能訪問前256個暫存器。
• Bit31代表enable bit。一定要置起來，否則不起作用。

Memory方式(ECAM)

Memory方式訪問PCI/PCIe配置空間需要知道MMCFG的基本地址。這個地址是由BIOS program到mmcfg_base

#define pcie_addr(m, b, d, f, o)        (m + ((b & 0xff) << 20) + ((d & 0x1f) << 15) + ((f & 0x7) << 12) + (o & 0xfffffffc)
#define mmio_read8(addr)            (*(volatile uint8 *)addr)
#define mmio_write8(addr, data8)    *(volatile uint8 *)addr = data8
#define mmio_read16(addr)           (*(volatile uint16 *)addr)
#define mmio_write16(addr, data16)  *(volatile uint16 *)addr = data16
#define mmio_read32(addr)           (*(volatile uint32 *)addr)
#define mmio_write32(addr, data32)  *(volatile uint32 *)addr = data32