簡介
PCI/PCIe設備有本身的獨立地址空間，這部分空間會映射到整個系統的地址空間。linux
映射地址在BIOS/UEFI下指定(若是有的話，對於使用非BIOS啓動的OS，不清楚)，它有兩種類型，一種是MMIO，一種是IO。對於MMIO的訪問，跟訪問內存的方式同樣，它從稱爲PCIEXBAR的基地址開始，有很大的一段空間，這個PCIEXBAR的值根據不一樣的平臺可能不一樣，大體可能值有0xC0000000、0xE0000000等，關於這個值是怎麼使用的後面的章節會講到；對於IO，它是一種比較老的訪問PCI/PCIe設備的方式，並且佔有的空間相比MMIO很是小，好像只有64K的空間。函數
PCI/PCIe設備使用的空間也有兩個部分，一部分稱爲配置空間（經過MMIO）；另外一部分經過配置空間的BAR寄存器指定，是設備實現功能所須要用到的地址空間（有MMIO也有IO， 不過IO用的比較少了）。佈局
PCI/PCIe配置空間的訪問方式
PCI/PCIe設備的配置空間經過PCIEXBAR加上設備的Bus、Device、Fun號的轉換來獲得，BDF到地址的轉換關係以下：spa
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/**
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Macro that converts PCI Bus, PCI Device, PCI Function and PCI Register to an
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address that can be passed to the PCI Library functions.
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@param Bus PCI Bus number. Range 0..255.
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@param Device PCI Device number. Range 0..31.
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@param Function PCI Function number. Range 0..7.
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@param Register PCI Register number. Range 0..255 for PCI. Range 0..4095
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for PCI Express.
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@return The encoded PCI address.
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**/
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#define PCI_LIB_ADDRESS(Bus,Device,Function,Register) \
-
(((Register) & 0xfff) | (((Function) & 0x07) << 12) | (((Device) & 0x1f) << 15) | (((Bus) & 0xff) << 20))
其中的Register是具體要訪問的寄存器。3d
這是最經常使用的一種方式，經過將B/D/F轉換成MMIO的地址，以後就能夠經過MMIO的方式來訪問，下面是一個例子：code
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UINT8
-
EFIAPI
-
PciExpressRead8 (
-
IN UINTN Address
-
)
-
{
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ASSERT_INVALID_PCI_ADDRESS (Address);
-
return MmioRead8 ((UINTN) GetPciExpressBaseAddress () + Address);
-
}
不過這裏有個問題，經過PCI_LIB_ADDRESS獲得的並非實際的系統地址空間，它算是一個偏移，還須要加上一個基地址（就是這個經過函數GetPciExpressBaseAddress()獲得的）。在UEFI中這個基地址被設置成一個PCD變量：PcdPciExpressBaseAddress。它的值根據不一樣平臺可能會不一樣。blog
不太重點不是它的值，重點是如何設置這個值，由於只有設置了這個值才能使用上面說的方式來讀寫PCI/PCIe配置空間。內存
而PCIEXBAR也是要寫到PCI設備的配置空間中的，它會被寫到B0/D0/F0/R060h這個寄存器（不一樣平臺可能不一樣）。ci
這裏就遇到了一個問題，該經過什麼方式來寫這個值呢？資源
實際上，須要注意幾點：
1. 上述提供的訪問PCI/PCIe配置空間的方式是PCIe的方式；
2. 早期在沒有PCIe的時候，要訪問配置空間時，使用的是兩個IO端口，CFCh和CF8h，經過往一個端口指定寄存器，另外一個端口寫值的方式爲指定寄存器賦值。
因此咱們要注意，有兩個配置空間的方式：
1. 傳統方式，寫IO端口CFCh和CF8h。只能訪問PCI/PCIe設備的開始256個字節（由於PCI設備的配置空間原本就只有256個字節）；
2. PCIe的方式，就是上面提到的方式，它能夠方位4K個字節的配置空間。
PCI配置空間
因爲PCI/PCIe設備分爲Bridge和Agent兩種，因此配置空間也有兩種類型：
其中Agent的配置空間類型稱爲Type 00h：
簡單介紹其中的幾個寄存器的意義：
Vendor ID，Device ID：標記了一個設備的生產廠商和具體的設備，好比Intel的設備Vendor ID一般是0x8086，Device ID就須要廠家自定義了，總之可以識別到具體是哪一個設備就能夠了。
Status：設備狀態字，具體每一個BIT的意義見下圖：
Command：設備狀態字：
Base Address Registers：決定PCI/PCIe設備空間映射到系統空間具體位置的寄存器，映射方式有兩種，分別是IO和Memory映射：
處理器系統資源分爲IO資源和MMIO資源兩種，所以PCI/PCIe空間地址對應也有兩種。
下面是Bridge的配置空間，它的類型被稱爲Type 01h：
Type 01h中也有Vendor ID，Device ID，Status，Command等寄存器。
另外須要注意的是這裏的BAR計算獲得的系統空間是該橋下掛的全部設備的系統空間的總和。
另外Subordinate Bus Number、Secondary Bus Number和Primary Bus Number，這些寄存器共同肯定了該橋上行和下行的全部Bus號。
PCIe配置空間
PCIe是在PCI基礎上發展的協議，PCIe也有上述的PCI配置空間，而且在此基礎之上進行了擴展，其擴展形式是經過一種稱爲Capability的寄存器塊來完成的。
PCI配置空間的大小是256個字節，即0x00~0xFF，而PCIe的配置空間擴大到了0x00~0xFFF，下圖是具體的佈局。
在原來的配置空間中，有一個寄存器指定了第一個Capability的位置，而第一個Capability又指定下一個Capability，構成了一串Capability，具體以下圖所示：
各個不一樣的Capability的做用不一樣，且不一樣的設備有不一樣的Capability，在這裏不一一介紹了。
其它說明
處理器系統中會爲全部的PCI/PCIe設備留足足夠的空間，可是幾乎沒有系統會滿配，因此不少的配置空間其實是空的，此時若是去訪問，就會獲得全FF，表示設備不存在。
下面是linux下訪問PCI/PCIe配置空間的一個例子：
注：以上是一個Intel網卡的PCI/PCIe配置空間，這是虛擬機下的結果，真實機器上可能有所不一樣。