《PCI Express体系结构导读》随记 —— 第I篇 第2章 PCI总线的桥与配置（22）

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（21）

2.4 PCI总线的配置

2.4.2 PCI总线配置请求的转换原则

如果n大于等于某个PCI桥的Secondary Bus Number寄存器、并且小于等于Subordinate Bus number寄存器，那么此PCI桥将接收在当前PCI总线上的Type 01配置请求，并采用以下规则进行递归处理：

1）开始；

2）遍历当前PCI总线的所有PCI桥；

3）如果n等于某个PCI桥的Secondary Bus Number寄存器，说明这个Type 01h配置请求的目标设备直接连接在该PCI桥的Secondary bus上。此时PCI桥将Type 01h配置请求转换为Type 00h配置请求，并将这个配置请求发送到PCI桥的Secondary Bus上。Secondary Bus上的某个设备将响应这个Type 00h配置请求，并与HOST主桥进行配置信息的交换，转5）。

4）如果n大于PCI桥的Secondary Bus Number寄存器，而且小于等于PCI桥的Subordinate Bus number寄存器，说明这个Type 01配置请求的目标设备不与该PCI桥的Secondary Bus直接相连，但是由这个PCI桥下游总线上的某个PCI桥管理。此时PCI桥将首先认领这个Type 01配置请求，并将其转发到Secondary Bus，转j=2）。

5）结束。

流程图如下：

下面举例说明PCI总线配置请求的转换原则，并以图2-8为例说明处理器如何访问PCI设备01和PCI设备31的配置空间。

PCI设备01直接与HOST主桥相连，因此HOST主桥可以使用Type 00h配置请求访问该设备；而HOST主桥需要经过多级PCI桥才能访问PCI设备31，因此HOST主桥需要首先使用Type 01h配置请求，之后通过PCI桥1、2和3将Type 01h配置请求转换为Type 00h配置请求，最终访问PCI设备31。

（1）PCI设备01

这种情况较易处理。当HOST处理器访问PCI设备01的配置空间时，发现PCI设备01与HOST主桥直接相连，所以将直接使用Type 00h配置请求访问该设备的配置空间，具体步骤如下：

1）首先，HOST处理器将CONFIG_ADDRESS寄存器的Enable位置1，Bus Number号置为0，并对该寄存器的Device、Function和Register Number字段赋值；

2）之后，当处理器对CONFIG_DATA寄存器访问时，HOST主桥将存放在CONFIG_ADDRESS寄存器中的数值，转换为Type 00h配置请求，并发送到PCI总线0上（Bus Number号为0）；

3）PCI设备01将接收这个Type 00h配置请求，并与处理器进行配置信息交换。

（2）PCI设备31

这种情况就要更复杂一些了。当HOST处理器对PCI设备31进行配置读写时，需要通过HOST主桥、PCI桥1、PCI桥2和PCI桥3，最终到达PCI设备31。具体步骤如下：

1）首先，HOST处理器将CONFIG_ADDRESS寄存器的Enable位置1，Bus Number字段置为3，并对Device、Function和Register Number字段赋值；

2）之后，当处理器对CONFIG_DATA寄存器进行读写访问时，HOST主桥、PCI桥1、2和3将按照以下步骤进行处理：

2.1）HOST主桥发现Bus Number字段的值为3，该总线号并不是与HOST主桥直接相连的PCI总线的Bus Number，所以HOST主桥将处理器对CONFIG_DATA寄存器的读写访问直接转换为Type 01h配置请求，并将这个配置请求发送到PCI总线0上。PCI总线规定Type 01h配置请求只能由PCI桥负责处理；

2.2）在PCI总线0上，PCI桥1的Secondary Bus Number为1而Subordinate Bus Number为3。而1< Bus Number <= 3，所以PCI桥1将接收来自PCI总线0的Type 01h配置请求，并将这个配置请求直接下推到PCI总线1；

2.3）在PCI总线1上，PCI桥2的Secondary Bus Number为2而Subordinate Bus Number为3。而1< Bus Number <= 3，所以PCI桥2将接收来自PCI总线0的Type 01h配置请求，并将这个配置请求直接下推到PCI总线2；

2.4）在PCI总线2上，PCI桥3的Secondary Bus Number为3，因此PCI桥3将来自PCI总线2的Type 01h配置请求转换为Type 00h配置请求，并将其下推到PCI总线3。PCI总线规定，如果PCI桥的Secondary Bus Number与Type 01h配置请求中包含的Bus Number相同时，该PCI桥将接收的Type 01h配置请求转换为Type 00h配置请求，然后再发向其Secondary Bus。；

2.5）在PCI总线3上，有两个设备PCI设备31和PCI设备32。在这两个设备中，必然有一个设备将要响应这个Type 00h配置请求，从而完成整个配置请求周期（本篇在后续会讨论究竟是PCI设备31还是PCI设备32接收这个配置请求，这个问题涉及PCI总线如何分配PCI设备使用的设备号）。

3）最后，PCI设备31将接收这个配置请求，并与处理器进行配置信息交换。

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