SylixOS PCI BAR寄存器

1. PCI BAR簡介

   PCI設備都有獨立的配置空間，HOST主橋經過配置讀寫事務訪問這段空間。PCI設備的配置空間大小爲256字節，其中頭部64字節爲PCI標準規定，剩餘部分爲PCI設備自定義的。PCI配置空間頭部包含6個BAR(Base Address Registers)寄存器，BAR寄存器保存了PCI設備使用的地址空間的類型(Memory 空間或者I/O 空間)，基地址以及其餘屬性。其中基地址保存的是該設備在PCI總線域中的地址，但在x86中通常與存儲器域地址直接相等。

   PCI設備復位以後，該寄存器將存放PCI設備須要使用的基址空間大小，這段空間是I/O空間仍是Memory空間，若是是Memory空間該空間是否預取。當BAR寄存器映射到Memory空間時，Bit 0等於0，如圖1.1所示。當BAR寄存器映射到I/O空間時，Bit 0等於1，如圖1.2所示。

   圖 1.1 Memory Space的BAR寄存器

    

   圖 1.2 I/O Space的BAR寄存器

   I/O 空間是x86系統上面的專用空間，與內存獨立編址，使用專用指令進行讀寫。如今的I/O空間大小是64KB，從0x0000到0xFFFF，能夠供設備使用。目前多數PCI設備都不支持I/O空間，而僅支持Memory空間，可是仍有部分PCI設備同時包含I/O空間和Memory空間。

   系統軟件對PCI總線進行配置時，首先得到BAR寄存器中的初始化信息，以後根據處理器系統的配置，將合理的基地址寫入相應的BAR寄存器中。系統軟件還能夠使用該寄存器，得到PCI設備使用的BAR空間的長度，其方法是向BAR寄存器寫入0xFFFF_FFFF，以後再讀取該寄存器。

2. 技術實現

   當BAR寄存器映射到Memory空間時，I/O地址空間是物理主存的一部分，對於編程而言，咱們只能操做虛擬內存，因此，訪問的第一步就是要把設備所處的物理地址映射到虛擬地址。而後，咱們能夠直接經過指針訪問這些地址，通常的使用過程如程序清單2.1所示。

   程序清單 2.1 Memory資源使用流程

    

   hResource = API_PciDevResourceGet(hPciDevHandle, PCI_IORESOURCE_MEM, 0);
       if (!hResource) {
           return  (PX_ERROR);
       }
       
       ulBaseAddr = (ULONG)(PCI_RESOURCE_START(hResource));
       stBaseSize = (size_t)(PCI_RESOURCE_SIZE(hResource));
       pvBaseAddr = API_PciDevIoRemap((PVOID)ulBaseAddr, stBaseSize);
       if (!pvBaseAddr) {
           return  (PX_ERROR);
       }

   
   當BAR寄存器映射到I/O空間時，有2種訪問途徑，即I/O映射方式（I/O - mapped）和內存映射方式（Memory - mapped）。前一種途徑不映射到內存空間，直接使用in8/out8之類的函數進行訪問I/O端口；後一種途徑是先把I/O端口映射到I/O內存，再使用訪問I/O內存的函數來訪問I/O端口。其中第一種途徑的使用流程如程序清單2.2所示。

    

   程序清單 2.2 I/O資源使用流程

   hResource = API_PciDevResourceGet(hPciDevHandle, PCI_IORESOURCE_IO, 0);
       if (!hResource) {
           return  (PX_ERROR);
       }
       
       ulBaseAddr = (ULONG)(PCI_RESOURCE_START(hResource));
       stBaseSize = (size_t)(PCI_RESOURCE_SIZE(hResource));
       out8(0x1, ulBaseAddr + 0x10);

    

    

3. 參考資料

   無