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PCIExpress存储器读写事务导读

【摘要】:下面将以图1-1中的处理器系统为例,简要介绍PCI总线支持的总线事务及其传送方式。由表1-2可知,PCI总线支持多种总线事务。PCI总线的配置读写总线事务与HOST主桥与PCI桥相关,因此读者需要了解HOST主桥和PCI桥的详细实现机制之后,才能深入理解这部分内容。PCI总线支持以下几类存储器读写总线事务。HOST处理器使用PCI总线的存储器读写总线事务和I/O读写总线事务访问PCI设备的BAR空间。PCI设备对主存储器进行读写,即DMA读写操作。

总线的基本任务是实现数据传送,将一组数据从一个设备传送到另一个设备,当然总线也可以将一个设备的数据广播到多个设备。在处理器系统中,这些数据传送都要依赖一定的规则,PCI总线并不例外

PCI总线使用单端并行数据线,采用地址译码方式进行数据传递,而采用ID译码方式进行配置信息的传递。其中地址译码方式使用地址信号,而ID译码方式使用PCI设备的ID号,包括Bus Number、Device Number、Function Number和Register Number。下面将以图1-1中的处理器系统为例,简要介绍PCI总线支持的总线事务及其传送方式。

由表1-2可知,PCI总线支持多种总线事务。本节重点介绍存储器读写总线事务与I/O读写总线事务,并在第2.4节详细介绍配置读写总线事务。值得注意的是,PCI设备只有在系统软件初始化配置空间之后,才能够被其他主设备访问。

当PCI设备的配置空间被初始化之后,该设备在当前的PCI总线树上将拥有一个独立的PCI总线地址空间,即BAR(Base Address Register)寄存器所描述的空间,有关BAR寄存器的详细说明见第2.3.2节。

处理器与PCI设备进行数据交换,或者PCI设备之间进行存储器数据交换时,都将通过PCI总线地址完成。而PCI设备与主存储器进行DMA操作时,使用的也是PCI总线域的地址,而不是存储器域的地址,此时HOST主桥将完成PCI总线地址到存储器域地址的转换,不同的HOST主桥进行地址转换时使用的方法并不相同。

PCI总线的配置读写总线事务与HOST主桥与PCI桥相关,因此读者需要了解HOST主桥和PCI桥的详细实现机制之后,才能深入理解这部分内容。在第2.4节将详细介绍这些内容。在下文中,假定所使用的PCI设备的配置空间已经被系统软件初始化。(www.chuimin.cn)

PCI总线支持以下几类存储器读写总线事务。

(1)HOST处理器对PCI设备的BAR空间进行数据读写,BAR空间可以使用存储器或者I/O译码方式。HOST处理器使用PCI总线的存储器读写总线事务和I/O读写总线事务访问PCI设备的BAR空间。

(2)PCI设备之间的数据传递。在PCI总线上的两个设备可以直接通信,如一个PCI设备可以访问另外一个设备的BAR空间。不过这种数据传递在PC处理器系统中较少使用。

(3)PCI设备对主存储器进行读写,即DMA读写操作。DMA读写操作在所有处理器系统中都较为常用,也是PCI总线数据传送的重点。在多数情况下,DMA读写操作结束后将伴随着中断的产生。PCI设备可以使用INTA#、INTB#、INTC#和INTD#信号提交中断请求,也可以使用MSI机制提交中断请求。