《PCI Express体系结构导读》随记 —— 第I篇 第1章 PCI总线的基本知识（5）

接前一篇文章：《PCI Express体系结构导读》随记 —— 第I篇 第1章 PCI总线的基本知识（4）

1.1 PCI总线的组成

PCI总线作为处理器系统的本地总线，是处理器系统的一个组成部件。因此，讲述PCI总线的组成结构，不能离开处理器系统这个大环境。在一个处理器系统中，与PCI总线相关的模块如下图所示：

1.1.4?HOST处理器

PCI总线规定，在同一时刻、在一棵PCI总线树上有且只有一个HOST处理器。这个HOST处理器可以通过HOST主桥发起PCI总线的配置请求总线事务，并对PCI总线上的设备和桥片进行配置。

在PCI总线中，HOST处理器是一个较为模糊的概念。在SMP（Symmetric Multiprocessing，对称多处理）处理器系统中，所有CPU都可以通过HOST主桥访问其下的PCI总线树，这些CPU可以作为HOST处理器。但值得注意的是，PCI总线树的实际管理者是HOST主桥，而不是HOST处理器。

在HOST主桥中，设置了许多寄存器，HOST处理器通过操作这些寄存器来管理PCI设备。如在x86处理器的HOST主桥中设置了0xCF8和0xCFC这两个I/O端口来访问PCI设备的配置空间；而PowerPC处理器的HOST主桥设置了CFG_ADDR和CFG_DATA寄存器来访问PCI设备的配置空间。值得注意的是，在PowerPC处理器中并没有I/O端口，因此使用存储器映像寻址方式访问外部设备的寄存器空间。

1.1.5 PCI总线的负载

PCI总线能挂接的负载与总线频率相关，总线频率越高，能挂载的负载越少。下面以PCI总线和PCI-X总线为例，说明总线频率、峰值带宽和负载能力之间的关系，如下表所示：

由上表可知，PCI总线频率越高，能挂载的负载越少，但是整条总线能提供的带宽越大。值得注意的是，PCI-X总线与PCI总线的传送协议略有不同，因此66MHz的PCI-X总线的负载数较大。当PCI-X总线频率为266MHz和533MHz时，该总线只能挂接一个PCI-X插槽。在PCI总线中，一个插槽相当于两个负载，接插件和插卡各算为一个负载。在上表中，33MHz的PCI总线可以挂接4~5个插槽，相当于直接挂接8~10个负载。

至此，第1章第1节“PCI总线的组成”全部结束。