PCI总线树的枚举由pci_scan_child_bus函数完成，该函数的主要作用是分配PCI总线树的PCI总线号，而并不初始化PCI设备使用的BAR空间。subordinate总线号记载当前PCI总线树中最后一个PCI总线号，因此只有完成了对PCI总线树的枚举后，才能获得该参数。值得注意的是，在Linux系统中，许多PCIe设备并没有提供该结构。PCI总线规范规定了获取BAR空间的标准实现方法。......
2023-10-20
PCI总线Device号分配
【摘要】：图2-14 PCI总线设备号的分配PCI总线推荐了一种Device Number字段与AD[31∶16]之间的映射关系。其中PCI设备0与Device Number字段的0b00000对应；PCI设备1与Device Number字段的0b00001对应，并以此类推，PCI设备15与De vice Number字段的0b01111对应。在一个处理器系统的设计中，如果在一条PCI总线上使用的PCI插槽少于4个时，笔者建议优先使用AD[17∶20]信号与PCI设备的IDSEL信号连接。
一条PCI总线会挂接各种各样的PCI设备，而每一个PCI设备在PCI总线下具有唯一的设备号。系统软件通过总线号和设备号定位一个PCI设备之后，才能访问这个PCI设备的配置寄存器。值得注意的是，系统软件使用“地址寻址方式”访问PCI设备的存储器和I/O地址空间，这与访问配置空间使用的“ID寻址方式”不同。
PCI设备的IDSEL信号与PCI总线的AD[31∶0]信号的连接关系决定了该设备在这条PCI总线的设备号。如上文所述，每一个PCI设备都使用独立的IDSEL信号，该信号将与PCI总线的AD[31∶0]信号连接，IDSEL信号的含义见第1.2.2节。
在此我们简要回顾PCI的配置读写事务使用的时序。如图1-3所示，PCI总线事务由一个地址周期加若干个数据周期组成。在进行配置读写请求总线事务时，C/BE#信号线的值在地址周期中为0x1010或者为0x1011，表示当前总线事务为配置读或者配置写请求。此时出现在AD[31∶0]总线上的值并不是目标设备的PCI总线地址，而是目标设备的ID号，这与PCI总线进行I/O或者存储器请求时不同，因为PCI总线使用ID号而不是PCI总线地址对配置空间进行访问。
如图2-12所示，在配置读写总线事务的地址周期中，AD[10∶0]信号已经被Function Number和Re gister Number使用，因此PCI设备的IDSEL只能与AD[31∶11]信号连接。
认真的读者一定可以发现在CONFIG_ADDRESS寄存器中Device Number字段一共有5位可以表示32个设备，而AD[31∶11]只有21位，显然在这两者之间无法建立一一对应的映射关系。因此在一条PCI总线上如果有21个以上的PCI设备，那么总是有几个设备无法与AD[31∶11]信号线连接，从而PCI总线无法访问这些设备。因为PCI总线在配置请求的地址周期中，只能使用第31～11这些AD信号，所以在一条总线上最多也只能挂接21个PCI设备。这21个设备可能是从0到20，也可能是从11到31排列。从而系统软件在遍历PCI总线时，还是需要从0到31遍历整条PCI总线。
在实际的应用中，一条PCI总线能够挂接21个设备已经足够了，实际上由于PCI总线的负载能力有限，即便在总线频率为33MHz的情况下，在一条PCI总线中最多也只能挂接10个负载，一条PCI总线所能挂接的负载详见表1-1。AD信号线与PCI设备IDSEL线的连接关系如图2-14所示。
(www.chuimin.cn)
图2-14 PCI总线设备号的分配
PCI总线推荐了一种Device Number字段与AD[31∶16]之间的映射关系。其中PCI设备0与Device Number字段的0b00000对应；PCI设备1与Device Number字段的0b00001对应，并以此类推，PCI设备15与De vice Number字段的0b01111对应。
在这种映射关系之下，一条PCI总线中，与信号线AD16相连的PCI设备的设备号为0；与信号线AD17相连的PCI设备的设备号为1；以此类推，与信号线AD31相连的PCI设备的设备号为15。在Type 00h配置请求中，设备号并没有像Function Number和Register Num-ber那样以编码的形式出现在AD总线上，而是与AD信号一一对应，如图2-12所示。
这里有一个原则需要读者注意，就是对PCI设备的配置寄存器进行访问时，一定要有确定的Bus Number、Device Number、Function Number和Register Number，这“四元组”缺一不可。在Type 00h配置请求中，Device Number由AD[31∶11]信号线与PCI设备IDSEL信号的连接关系确定；Function Number保存在AD[10∶8]字段中；而Register Number保存在AD[7∶0]字段中；在Type 01h配置请求中，也有完整的四元组信息。
在一个处理器系统的设计中，如果在一条PCI总线上使用的PCI插槽少于4个时，笔者建议优先使用AD[17∶20]信号与PCI设备的IDSEL信号连接。因为PCI-X总线规范建议使用AD17连接PCI设备1、AD18连接PCI设备2、AD19连接PCI设备3、AD20连接PCI设备4，采用这种方法便于实现PCI总线与PCI-X总线的兼容。
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2023-10-20
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