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PCI的发展

PCI Local Bus 示意图

NoteBook上常见的PCIE Device:SSD DGPU WLAN LAN CardReader。
通过总线扩展出来的PCIE Bridge可以外接设备等。如下所示：

Bridge和Device之间通过Link进行沟通，同时Bridge发出Clock信号给Device，进行正常工作，但一直处于工作状态的话会占用资源，在Device不需要工作的时候，通过Request通知Bridge提供Clock，当然移除Request也是可行的。 Clock Request在项目中为了达到省电的目的，会设置Clock Request，当device 处于idle 状态时,Host不发送Clock 信号，当Device 需要work时，通过Clock Request pin通知Host发Clock信号。所以在项目中需要为每一个PCI/PCIE device配Clock Request 信号。

Project中所使用的PCIE device都是通过PCIE Bridge扩展出来。 PCIE Link宽度常见的有: x1, x2, x4, x8, x16，PCIE device工作在HW上需要有clock信号。并非所有device都需要Expansion ROM,Expansion ROM通常包在BIOS ROM里面, PSOT过程中加载进去
PCIE结构框图：

每个PCIEcontroller/bridge和device 的位置都可以通过Bus，Device，Function来确定。
Bus: 0 ~ 255 Device: 0 ~ 31 Function: 0 ~ 7

Access PCI

Configuration Space (配置空间)是PCIE controller和PCIE device的主要寄存器区域
Total Space大小为4K(0 ~ FFFh)
其中0~FFh为PCI和PCIE公用区域
PCI Configuration Space: 0 ~ FFh (256 Bytes)
PCIE Extended Configuration Space: FFh ~ FFFh (4K – 256 Bytes)。

Vendor ID(Offset 00h~01h) 记录PCI厂商识别码, 如Intel ID是 8086. 0FFFFh 是一个无效的Vendor ID, 如果读到0FFFFh, 可认为该处没有设备
Device ID(Offset 02h~03h) 记录该Vendor生产的PCI设备的识别码, Vendor ID + Device ID 的组合在所有PCI/PCIe设备中是唯一的。
Command (04~05h) 用于enable/disable Memory & I/O Space. [0] - I/O Space, [1] – Memory Space通过01打开关闭访问权限
Class Code(Offset 09h~0Bh)是一个24位只读的寄存器, 用于定义PCIE device的类型, 由3个Byte组成。
基本类别 (Base Class)
子类别 (Sub Class)
程序界面 (Programming Interface)
比如 00 00 00h则证明这个是个VGA设备，下表为部分对照参考。
Bass Address(Offset 10h~27h) 该设备所使用的内存或者I/O资源

Subsystem Vendor ID (Offset 2Ch~2Dh)
Subsystem Device ID (Offset 2Eh~2Fh)

即SSID, 一般由BIOS根据不同的OEM来进行设定, 用于在OS驱动识别device究竟是在哪个产品型号上用

Capabilities register定义了PCIE扩展功能寄存器。0-3F定义的寄存器是每个PCIE设备都必须实现的，而PCIE的一些扩展功能，不是每个设备都必须实现的，可以根据自己的需要来实现其中一部分特性。这部分寄存器的组织结构叫做Capabilities寄存器，用链表的方式组织起来，称为Capabilities List。

Configuration Space访问方法

IO 访问

Write CONFIG_ADDRESS to 0xCF8
Read/Write CONFIG_DATA from 0xCFC
CONFIG_ADDRESS = 80000000h + (bus <<16) + (device <<11) + (function << 8) + (offset)

Memory 访问
每一个PCIE device 的配置空间的寄存器会被映射到系统的物理内存空间，内存地址(PCIE_ADDRESS)算法如下：
(PCIE spec 3.0 7.2.2 Table7-1)
PCIE_ADDRESS =BaseAddr + (Bus << 20) + (Device << 15) + (Func << 11) + offset

BaseAddr: Host Bridge Controller (Device 0, Function 0) PCI Configuration Space Offset 60h (32bit)
• 以读取device(B0:D2:F0) DID/VID为例：
CONFIG_ADDRESS = 0x80000000 + (0<<16) + (2<<11) + (0<< 8) + 0
= 0x80001000;
PCIE_ADDRESS = 0xE0000000+ (0<<20) + (2<<15) + (0<<11) + 0
= 0xE0010000;

Expansion ROM 介绍

Expansion ROM又叫Option ROM。它是用于设备初始化和系统boot的code。有的PCI Option ROM被存放在板卡上，而有的则
保存在BIOS 的binary里面。BIOS 在POST阶段，会扫描设备是否有 Expansion ROM，有的话将其拷贝到RAM中执行。

NB上常见的Expansion ROM有VBIOS, LAN PXE ROM, Raid ROM等。

PCI Expansion ROM Header Format

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