PCI总线定义了两类配置请求，一类是Type 00h配置请求，另一类是Type 01h配置请求。PCI总线使用这些配置请求访问PCI总线树上的设备配置空间，包括PCI桥和PCI Agent设备的配置空间。当x86处理器对CONFIG_DATA寄存器进行读写操作时，HOST主桥将决定向PCI总线发送Type 00h配置请求还是Type 01h配置请求。在PCI总线事务的地址周期中，这两种配置请求总线事务的不同反映在PCI总线的AD[31∶0]信号线上。......
2023-10-20
PCIExpress初始化指南
【摘要】：Linux PowerPC初始化PCI总线树的步骤与Linux x86类似，也调用了一些Linux系统中与PCI总线相关的通用函数。但是PowerPC处理器使用的HOST主桥与x86处理器并不相同，因此Linux PowerPC初始化PCI总线树的过程与Linux x86有些差别。本节以MPC8572处理器为例，说明Linux PowerPC初始化PCI总线树的过程。Linux PowerPC在引入了Open Firmware机制[22]后，使用dts文件管理PCI总线控制器。Linux PowerPC执行完毕setup_arch函数后，还会执行一些和PCI总线
Linux PowerPC初始化PCI总线树的步骤与Linux x86类似，也调用了一些Linux系统中与PCI总线相关的通用函数。但是PowerPC处理器使用的HOST主桥与x86处理器并不相同，因此Linux PowerPC初始化PCI总线树的过程与Linux x86有些差别。本节以MPC8572处理器为例，说明Linux PowerPC初始化PCI总线树的过程。
MPC8572处理器共有三个PCIe总线控制器，其中每一个总线控制器都可以管理一个独立的PCI总线树。在每一个总线控制器中都包含一组独立的寄存器，MPC8572处理器可以通过设置Inbound和Outbound寄存器，访问对应PCI总线树上所有PCI设备的配置空间。这组寄存器与MPC8548处理器提供的对应寄存器较为类似，详见第2.2节。
Linux PowerPC在引入了Open Firmware机制[22]后，使用dts文件管理PCI总线控制器。MPC8572处理器系统使用的dts文件为./arch/powerpc/boot/dts/mpc8572ds.dts文件，其中与PCI总线控制器相关的部分如源代码14-43所示。
源代码14-43 MPC8572处理器系统使用的dts文件
以上代码分别描述了MPC8572处理器系统的3个PCIe控制器，其使用的寄存器空间为0xFFE08000～0xFFE08FFFF、0xFFE09000～0xFFE09FFFF和0xFFE0A000～0xFFE0AFFFF。这三个PCIe控制器分别管理3棵PCI总线树，其PCI总线的编号都为0～255，在这个dts文件中还包含了PCIe控制器的其他信息，本节并不关心这些内容。
Linux PowerPC在调用setup_arch→mpc85xx_cds_setup_arch函数时，分别初始化这三个PCIe控制器，该函数的实现如源代码14-44所示。
源代码14-44 mpc85xx_cds_setup_arch函数
mpc85xx_cds_setup_arch函数分析mpc8572ds.dts文件，并将“pci0”作为主PCI总线控制器，并调用fsl_add_bridge（np，1）函数进行初始化操作，“pci1”和“pci2”作为从PCI总线控制器调用fsl_add_bridge（np，0）函数进行初始化操作。在MPC8572处理器中，主PCI总线控制器需要处理ISA总线使用的存储器和I/O地址空间。
fsl_add_bridge函数在./arch/powerpc/sysdev/fsl_pci.c文件中，该函数的实现如源代码14-45～26所示。Linux PowerPC使用pci_controller结构描述HOST主桥，包括这个主桥管理的PCI总线域地址范围、PCI总线号和访问配置寄存器的方法等一系列信息，pci_controller结构在./arch/powerpc/include/asm/pci-bridge.h文件中。
源代码14-45 fsl_add_bridge函数片段1
这段代码首先分析mpc8572ds.dts文件，然后获得PCIe主桥管理的PCI总线范围，对于pci0控制器，bus_range[0]为0，而bus_range[1]为255。之后为当前PCIe主桥使用的hose结构分配空间，并初始化其first_busno和last_busno参数。
setup_indirect_pci函数设置在Linux PowerPC中间接访问PCI设备配置空间的函数，如第2.2节所示，在PowerPC处理器中，访问PCI设备配置空间有两种方式，一种是使用间接访问方式，一种是使用ECAM方式。与x86处理器略有不同，PowerPC处理器使用间接访问方式也可以访问PCIe设备的扩展配置空间，因此ECAM方式对于PowerPC处理器而言，并不是必须的。
源代码14-46 fsl_add_bridge函数片段2
pci_process_bridge_OF_ranges函数分析mpc8572ds.dts文件的“ranges”字段，在dts文件中，ranges字段的解释如下。
ranges字段共由14个双字组成，每7个双字为1组，每一组描述一段PCI总线域地址空间与存储器域地址空间的对应关系。
●每一组的第一个双字代表pci_space，为0x200-0000表示这段PCI总线地址空间为存储器地址空间，为0x100-0000表示这段PCI总线地址空间为I/O地址空间。
●每一组的第2～3个双字存放pci_address，即PCI域地址空间。(www.chuimin.cn)
●每一组的第4～5个双字存放cpu_address，即存储器域地址空间。
●每一组的第6～7个双字存放size，即这段地址空间的大小。
pci_process_bridge_OF_ranges函数的主要作用就是根据dts文件中的ranges字段，初始化hose结构的对应参数，本节对该函数不做进一步介绍。
setup_pci_atmu函数首先设置MPC8572处理器中的Outbound和Inbound寄存器组，这两组寄存器的描述见第2.2节。然后设置PEXCSRBAR寄存器。
如果MPC8572处理器作为RC[23]，而且支持MSI中断机制时，需要设置PCIe主桥的BAR0寄存器，即PEXCSRBAR（PCI Express Base Address Register）寄存器。在PCI规范中，MSI中断机制以存储器写的方式实现，当这个MSI存储器写最终到达RC时，需要能够被RC接收。在PowerPC处理器中，MSI存储器写的目的地址为MSIIR寄存器在PCI总线域的物理地址。此时PowerPC处理器可以采用两种方式接收这个MSI存储器写，一种是设置Inbound寄存器，映射MSIIR寄存器所在的PCI总线空间，另一种是设置RC的BAR0寄存器。Linux PowerPC使用了后一种方式。
Linux PowerPC执行完毕setup_arch函数后，还会执行一些和PCI总线初始化相关的函数，如下所示。
c053e04c t__initcall_pcibus_class_init2
c053e050 t__initcall_pci_driver_init2
c053e088 t__initcall_pcibios_init4
c053e0ac t__initcall_pci_slot_init4
c053e28c t__initcall_pci_init6
c053e290 t__initcall_pci_proc_init6
c053e3ec t__initcall_pci_resource_alignment_sysfs_init7
c053e3f0 t__initcall_pci_sysfs_init7
这些函数在第14.3节中都有介绍，虽然Linux PowerPC执行这些函数的过程与Linux x86略有不同，但大体类似，本章对此不做进一步说明。
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2023-10-20
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2023-10-20
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2023-10-20
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2023-10-20
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2023-10-20
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2023-10-20
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