《PCI Express体系结构导读》随记 —— 第I篇 第2章 PCI总线的桥与配置（20）

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（19）

2.4 PCI总线的配置

PCI总线定义了两类配置请求，一个是Type 00h配置请求，另一个是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。

其中，HOST主桥或者PCI桥使用Type 00h配置请求，来访问与HOST主桥或者PCI桥直接相连的PCI Agent设备或者PCI桥（此时PCI桥作为一个PCI设备，接收访问其配置空间的读写请求）；而HOST主桥或者PCI桥使用Type 01h配置请求，需要至少穿越一个PCI桥，访问没有与其直接相连的PCI Agent设备或者PCI桥。如图2-8所示，HOST主桥可以使用Type 00h配置请求访问PCI设备01，而使用Type 01h配置请求通过PCI桥1、2或者3转换为Type 00h配置请求之后，访问PCI总线树上的PCI设备11、21、22、31和32。也就是说，最终Type 01h配置请求（都）将会被转换为Type 00h配置请求，然后再访问PCI Agent设备。

2.4.1 Type 01h和Type 00h配置请求

（1）Type 01h配置请求

本节首先介绍Type 01h配置请求，并从PCI总线使用的信号线的角度上，讲述HOST主桥如何生成Type 01配置请求。在PCI总线中，只有PCI桥能够接收Type 01h配置请求。Type 01h配置请求不能直接发向最终的PCI Agent设备，而只能由PCI桥将其转换为Type 01h继续发向其它PCI桥，或者转换为Type 00h配置请求发向PCI Agent设备。PCI桥还可以将Type 01h配置请求转换为Special Cycle总线事务（HOST主桥也可以实现该功能），本节对这种情况不做介绍。

在地址周期中，HOST主桥使用配置读写总线事务，将CONFIG_ADDRESS寄存器的内容拷贝到PCI总线的AD[31:0]信号线中。CONFIG_ADDRESS寄存器与Type 01h配置请求的对应关系如图2-11所示：

从图2-11中可以发现，CONFIG_ADDRESS寄存器的内容基本上是原封不动地拷贝到PCI总线的AD[31:0]信号线上的。其中CONFIG_ADDRESS的Enable位不被拷贝，而AD总线的第0位为必须为1，表示当前配置请求是Type 01h。

为了便于理解和参照，将CONFIG_ADDRESS寄存器结构图再次贴出，如下图所示：

当PCI总线接收到Type 01h配置请求时，将寻找合适的PCI桥接收这个配置信息（Type 01h配置头信息存在于PCI总线事务的地址周期中）。如果这个配置请求是直接发向PCI桥下的PCI设备时，PCI桥将接收个Type 01配置请求，并将其转换为Type 00h配置请求；否则PCI桥将当前Type 01h配置请求原封不动的传递给下一级PCI总线。

（2）Type 00h配置请求

如果HOST主桥或者PCI桥发起的是Type 00h配置请求，CONFIG_ADDRESS寄存器与AD[31:0]的转换如图2-12所示：

从图2-12中可以发现，此时处理器对CONFIG_DATA寄存器进行读写时，处理器将CONFIG_ADDRESS寄存器中的Function Number和Register Number字段拷贝到PCI的AD总线的第10~2位；将AD总线的第1~0位赋值为0b00。PCI总线在配置请求总线事务的地址周期根据AD[1:0]判断当前配置请求是Type 00h还是Type 01h，如果AD[1:0]等于0b00，表示是Type 00h配置请求；如果AD[1:0]等于0b01，表示是Type 01h配置请求。

而AD[31:11]与CONFIG_ADDRESS的Device Number字段有关。在Type 00h配置请求的地址周期中，AD[31:11]位有且只有一位为1，其中AD[31:11]的每一位选通一个PCI设备的配置空间。PCI设备配置空间的片选信号是IDSEL，因此AD[31:11]将与PCI设备的IDSEL信号对应相连。

当以下两种请求之一满足时，HOST主桥或者PCI桥将生成Type 00h配置头，并将其发送到指定的PCI总线上：

1）CONFIG_ADDRESS寄存器的Bus Number字段为0时，处理器访问CONFIG_DATA寄存器时，HOST主桥将直接向PCI总线0发出Type 00h配置请求。因为与HOST主桥直接相连的PCI总线号为0，此时表示HOST主桥需要访问与其直接相连的PCI设备。

2）当PCI桥收到Type 01h配置头时，将检查Type 01h配置头的Bus Number字段，如果这个Bus Number与PCI桥的Secondary Bus Number相同，则将这个Type 01h配置头转换为Type 00h配置头，并发送到该PCI桥的Secondary总线上。

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