Linux(debian7)操作基础(三)之PCI/PCI-E设备配置空间

⑴ 概念

PCI和PCI Express，是计算机常使用的一种高速总线。操作系统中的PCI/PCI-E设备驱动以及操作系统内核，都需要访问PCI及PCI-E配置空间。PCI/PCI-E设备的正常运行，离不开PCI/PCI-E配置空间。

① PCI Express 1.1
使用兩對低電壓的差位訊號排線（low-voltage differential signaling pairs），分別各跑2.5GBit/s速度,下面的速度是以單對的速度而言. x1 有兩對 2.5 G x 2 = 5Gbps 的頻寬.
x1 2.5Gbps(20% overhead - PCI-e 在每八個位元的資料串上用十位元來加以編碼) 2Gbps (250 MB/sec)
x4 10Gbps 8Gbps (1 GB/sec)
x8 20Gbps 16Gbps (2GB/sec)
x16 40Gbps 32Gbps (4GB/sec)

② PCI Express 2.0
PCI-SIG 的 PCI Express 2.0規格，新版每條Lane的單向頻寬從2.5Gbps倍增到5Gbps.
x1 5Gbps(20% overhead-PCIe並且在每八個位元的資料串上用十位元來加以編碼) 4Gbps (500 MB/sec)
(5G*0.8)Mb/8=500MB
x4 20Gbps 16Gbps (2 GB/sec)
x8 40Gbps 32Gbps (4 GB/sec)
x16 80Gbps 64Gbps (8 GB/sec)

例如：09:00.0 0c04: 1077:2432 (rev 03)
09:00.0 就是 bus number = 09 ,device number = 00 function = 0 .
這3個編號會組合成一個 16-bits 的識別碼,

匯流排(bus number) 8bits 2^8 至多可連接 256 個匯流排(0 to ff),
裝置(device number) 5bits 2^5 至多可接 32 種裝置(0 to 1f) 以及
功能(function number) 3bits 2^3 至多每種裝置可有 8 項功能(0 to 7).
0c04 : class 0c04 表示是 "Fiber Channel controller"
1077 : vendor ID 1077 製造廠商 "Qlogic Corp"
2432 : device ID 2432 產品名稱 "ISP2432-based 4Gb Fiber Channel to PCI Express HBA"

使用指令：#lspci -n -d 1077:2432 -vvv |grep -i width 就可以得知 PCI-Express 的速度了.

⑵ PCI-E设备配置空间读取

读取PCI-E设备配置空间命令：lspci [options]

常用参数：

-v 显示设备的详细信息。

-vv 显示设备更详细的信息。

-vvv 显示设备所有可解析的信息。

-x 以16进制显示配置空间的前64字节，或者CardBus桥的前128字节。

-xxx 以16进制显示整个PCI配置空间（256字节）。

-xxxx 以16进制显示整个PCI-E配置空间（4096字节）。

-s [[[[]:]]:][][.[]]：

显示指定设备。

示例： lspci -vvvxxxx -s 00:14.0

⑶ PCI-E设备配置空间修改

修改PCIE配置空间命令：setpci [options] devices

主要的参数如下：

-s [[[[]:]]:][][.[]]

常用命令格式和参数如下：

setpci -s BUSID:DEVID.FUNCID REGISTEROFFSET.B=NEWVALUE

setpci -s BUSID:DEVID.FUNCID REGISTEROFFSET.W=NEWVALUE

setpci -s BUSID:DEVID.FUNCID REGISTEROFFSET.L=NEWVALUE

示例：setpci -s 0:14.0 60.B=6
将设备0:14.0设备，PCI配置空间偏移量为0×60，写入新的字节值为6。查看PCI配置空间修改是否生效，可以通过lspci命令来查看，如设置0:14.0后，读取命令为lspci –s 0:14.0 –xxx。

⑷ 扫描PCI设备

扫描或探测PCI/PCI-E设备的命令为：scanpci [-v12OfV]

常用参数：

-v 打印所有设备的配置空间信息。

-1 使用PCI配置Type 1。

-2 使用PCI配置Type 2。

-f 与-1或-2参数结合，强制使用某种类型。

-O：使用OS的PCI配置空间访问方式访问。

原文参考：http://blog.chinaunix.net/uid-1829236-id-3188434.html
原文参考：http://blog.sina.com.cn/s/blog_720c3ccf0101en7p.html