《PCI Express体系结构导读》随记 —— 第I篇 第2章 PCI总线的桥与配置（16）
接前一篇文章：《PCI Express体系结构导读》随记 —— 第I篇 第2章 PCI总线的桥与配置（15）
2.3.2?PCI Agent设备的配置空间
在PCI Agent设备的配置空间中包含了许多寄存器，这些寄存器决定了该设备在PCI总线中的使用方法，本节不会全部介绍这些寄存器，因为系统软件只对部分配置寄存器感兴趣。PCI Agent设备使用的配置空间如图2-9所示：
本回继续讲解在PCI Agent设备的配置空间中包含的其余寄存器：
（11）Command寄存器
该寄存器为PCI设备的命令寄存器，在初始化时，其值为0。此时，这个PCI设备除了能够接收配置请求总线事务之外，不能接收任何存储器或者I/O请求。系统软件需要合理设置该寄存器之后，才能访问该设备的存储器或者I/O空间。在Linux系统中，设备驱动程序调用pci_enable_device函数，使能该寄存器的I/O和Memory Space位之后，才能访问该设备的存储器或者I/O地址空间。
Command寄存器各个位的含义如表2-4所示：
表2-4 Command寄存器
| 位 | 描述 |
|---|---|
| 0 | I/O Space位。该位表示PCI设备是否响应i/O请求，为1时响应，为0时不响应。如果PCI设备支持I/O地址空间，系统软件会将该位置1。复位值为0 |
| 1 | Memory Space位。该位表示PCI设备是否响应存储器请求，为1时响应，为0时不响应。如果PCI设备支持存储区地址空间，系统软件会将该位置1。复位值为0 |
| 2 | Bus Master位。该位表示PCI设备是否可以作为主设备，为1时PCI设备可以作为主设备，为0时不能作为主设备。复位值为0 |
| 3 | Special Cycle位。该位表示PCI设备是否响应Special总线事务，为1时响应，为0时不响应。PCI设备可以使用Special总线事务，将一些信息广播发送到多个目标设备，Special总线事务不能穿越PCI桥。如果一个PCI设备需要将Special总线事务发送到PCI桥之下的总线时，必须使用Type 01h配置周期。PCI桥可以将Type 01h配置周期转换为Special周期。该位的复位值为0 |
| 4 | Memory Write and Invalidate位。该位表示PCI设备是否支持Memory Write and Invalidate总线事务，为1时支持，为0时不支持。许多低端的PCI设备不支持这种总线事务。该位对PCIe设备无意义 |
| 5 | VGA Palette Snoop位。该位为1时支持Palette Snoop功能，为0时不支持 |
| 6 | Parity Error Reponse位，复位值为0。该位为1、并且PCI设备在传送给过程中出现奇偶校验错误时，PCI设备将PERR#信号设置为1；该位为0时，即便出现奇偶校验错误，PCI设备也仅会将Status寄存器的“Detected Parity Error”位置1 |
| 7 | - |
| 8 | SERR# Enable位。复位值位0。该位为1，并且PCI设备出现错误时，将使用SERR#信号，将这个错误信息发送给HOST主桥；为0时，不能使用SERR#信号 |
| 9 | Fast Back-to-Back位。该位为1时，PCI设备使用Fast Back-to-Back（快速背靠背）总线周期。这种周期是一种提高传送效率的方法。但并不是所有的PCI设备都支持Fast Back-to-Back传送周期。该位的复位值为0 |
| 10 | Interrupt Disabable位，复位值为0。该位为1时，PCI设备不能通过INTx信号向HOST主桥提交中断请求；为0时可以使用INTx信号提交中断请求。当PCI设备使用MSI中断方式提交中断请求时，该位将被置为1 |
（12）Status寄存器
该寄存器的绝大多数位都是只读，保存PCI设备的状态，其含义如表2-5所示：
表2-5 Status寄存器
| 位 | 描述 |
|---|---|
| 3 | Interrupt Status位，该位只读。该位为1且Command寄存器的Interrupt Disable位为0时，表示PCI设备已经使用INTx信号向处理器提交了中断请求。在多数PCI设备中的BAR空间，存在自定义的中断状态寄存器，因此设备驱动程序很少使用该位判断PCI设备是否提交了中断请求 |
| 4 | Capabilities List位，该位只读。该位为1时，Capability Pointer寄存器的值有效 |
| 5 | 66MHz Capability位，该位为只读。为1时表示此设备支持66MHz的PCI域 |
| 7 | Fast Back-to-Back Capable位。该位只读，该位为1，表示此设备支持快速背靠背总线周期 |
| 8 | Master Data Parity Error位。PCI总线的PERR#信号有效时将置该位为1；当PCI总线出现数据传送错误时置此位为1；当Command寄存器的Parity Error Response位为1时，置此位为1 |
| 9~10 | DEVSEL timing字段。该字段为0b00时表示PCI设备为快速设备；为0b01时表示PCI设备为中速设备；为0b10时表示PCI设备为慢速设备。快速设备要求PCI总线字段主设备置FRAME#信号有效的一个时钟周期后，置DEVSEL#信号有效；中速设备要求PCI总线主设备置FRAME#信号有效的两个时钟周期后，置DEVSEL#信号有效；慢速设备要求PCI总线主设备置FRAME#信号有效的两个时钟周期后，置DEVSEL#信号有效。 在一条PCI总线上，如果快速设备、中速设备和慢速设备都没有使用DEVSEL#信号响应当前总线事务，这条总线上的负向译码设备将被动地接收这个总线事务。如果在这条总线上没有负向译码设备，主设备在FRAME#信号有效后的第4个时钟周期，使用主设备夭折时许，结束当前总线事务。 值得注意的是，在PCI-X总线中，该字段的含义与PCI总线有所不同 |
| 11 | Signaled Target Abort位。该位由PCI目标设备设置，当目标设备使用目标设备夭折（Target Abort）时序结束当前总线周期时，PCI设备将置该位为1 |
| 12 | Received Target Abort位。该位由PCI主设备设置，当发生目标设备夭折时序时，该位被置1 |
| 13 | Receved Master Abort位。该位由PCI主设备设置，当发生主设备夭折时序时，该位被置1。当以上几个Abort位有效时，表示PCI总线的数据传送通路出现了较为严重的问题 |
| 14 | Signaled System Error位。当设备置SERR#信号有效时，该位被置1 |
| 15 | Detected Parity Error位。当设备发现奇偶校验时，该位被置1 |
（13）Latency Timer寄存器
在PCI总线中，多个设备共享同一条总线带宽。该寄存器用来控制PCI设备占用PCI总线的时间。当PCI设备获得总线使用权，并使能Frame#信号后，Latency Timer寄存器将递减。当该寄存器归零后，该设备将使用超时机制停止对当前总线的使用（此时GNT#信号为无效，为提高仲裁效率，PCI设备在进行数据传送时，GNT#信号可能已经无效）。
如果当前总线事务为Memory Write and Invalidate时，需要保证一个完整Cache行的操作结束后，才能停止当前总线事务。对于多数PCI设备而言，该寄存器的值为32或64，以保证一次突发传送的基本单位为一个Cache行。
PCIe设备不需要使用该寄存器，该寄存器的值必须为0。因为PCIe总线的仲裁方法与PCI总线不同，使用的连接方法也与PCI总线不同。
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