天马行空 PCI理解

1.访问PCI设备的寄存器

第一种：

首先OUTBOUND寄存器映射，CPU通过访问主存储器，就可以访问PCI设备的寄存器

第二种

首先INBOUND寄存器映射，这时通过处理器的dma控制器，可以访问PCI设备的寄存器

2.主存储器与PCI设备内存空间数据交换

第一种使用PCI设备的dma控制器

首先访问PCI设备的寄存器（dma controller register即用到了1.），设置好src、dst和size，就可以是实现主存储器和PCI内存空间数据交互。

第二种使用处理器的dma控制器

INBOUND映射，然后通过处理器的dma控制器，实现数据交换

注意这个是系统实现的dma控制器，就是src=memory addr，dst=PCI bus addr。当系统发送dma开始时，系统会自动发出突发模式的PCI信号。

总结前两种方法：其实基于PCI总线的dma就是上面两类，系统dma和总线主控dma（主要在PCI设备里）

第三种处理器通过IO直接访问PCI设备的内存空间

3.PCI payload

这个可以通过network payload理解，网络包最大payload（有效负荷）为1514.

而PCI总线payload可以分为256、512和1024等几种情况。

4.PCI总线信号

转载地址：http://blog.sina.com.cn/s/blog_6472c4cc0100qcy4.html

HOST桥可以是PCI主设备，主动发送请求。（CPU访问PCI目标设备，即处理器到PCI设备的数据传送）

Host桥也可以为PCI从设备，被动接受数据。（PCI主设备访问主存储器，即PCI设备到存储器的数据传送），例如PCI9052

PCI总线是一条共享总线，在一条PCI总线上可以挂接多个PCI设备。这些PCI设备通过一系列信号与PCI总线相连，这些信号由地址/数据信号、控制信号、仲裁信号、中断信号等多种信号组成。

PCI总线是一个同步总线，每一个设备都具有一个CLK信号，其发送设备与接收设备使用这个CLK信号进行同步数据传递。PCI总线可以使用33MHz或者66MHz的时钟频率，而PCI-X总线可以使用133MHz、266MHz或者533MHz的时钟频率。

除了RST#、INTA~D#、PME#和CLKRUN#等信号之外，PCI设备使用的绝大多数信号需要与CLK信号同步。其中RST#是复位信号，PCI设备使用INTA~D#信号进行中断请求。本篇并不关心PME#和CLKRUN#信号。

1.2.1 地址和数据信

在PCI总线中，与地址和数据相关的信号如下所示。

(1) AD[31:0]信号

PCI总线复用地址与数据信号。PCI总线事务在启动后的第一个时钟周期传送地址，这个地址是PCI总线域的存储器地址或者I/O地址；而在下一个时钟周期传送数据[1]。传送地址的时钟周期也被称为地址周期，而传送数据的时钟周期也被称为数据周期。PCI总线支持突发传送，即在一个地址周期之后，可以紧跟多个数据周期。

(2) PAR信号

PCI总线使用奇偶校验机制，保证地址和数据信号在进行数据传递时的正确性。PAR信号是AD[31:0]和C/BE[3:0]的奇偶校验信号。PCI主设备在地址周期和数据周期中，使用该信号为地址和数据信号线提供奇偶校验位。

(3) C/BE[3:0]#信号

PCI总线复用命令与字节选通引脚。在地址周期中，C/BE[3:0]信号表示PCI总线的命令。而在数据周期，C/BE[3:0]引脚输出字节选通信号，其中C/BE3、C/BE2、C/BE1和C/BE0与数据的字节3、2、1和0对应。使用这组信号可以对PCI设备进行单个字节、字和双字访问。PCI总线通过C/BE[3:0]#信号定义了多个总线事务，这些总线事务如表1‑2所示。

表1‑2 PCI总线事务

C/BE[3:0]#	命令类型	说明
0000	Interrupt Acknowledge	中断响应总线事务读取当前挂接在PCI总线上的中断控制器的中断向量号。目前大多数处理器系统的中断控制器都不挂接在PCI总线上，因此这种总线事务很少被使用。
0001	Special Cycle	HOST主桥可以使用Special Cycle事务在PCI总线上，进行信息广播。
0010	I/O Read	HOST主桥可以使用该总线事务对PCI设备的I/O地址空间进行读操作。目前多数PCI设备都不支持I/O地址空间，而仅支持存储器地址空间，但是仍有部分PCI设备同时包含I/O地址空间和存储器地址空间。
0011	I/O Write	对PCI总线的I/O地址空间进行写操作。
0100	Reserved	保留
0101	Reserved	保留
0110	Memory Read	HOST主桥可以使用该总线事务对PCI设备的存储器空间进行读操作。PCI设备也可以使用该总线事务读取处理器的存储器空间。
0111	Memory Write	HOST主桥可以使用该总线事务对PCI设备的存储器空间进行写操作。PCI设备也可以使用该总线事务向处理器的存储器空间进行写操作。
1000	Reserved	保留
1001	Reserved	保留
1010	Configuration Read	HOST主桥可以对PCI设备的配置空间进行读操作。每一个PCI设备都有独立的配置空间。在多功能PCI设备中，每一个子设备(Function)也有一个独立的配置空间。该总线事务只能由HOST主桥发出，PCI桥可以转发该总线事务。
1011	Configuration Write	HOST主桥对PCI设备的配置空间进行写操作。
1100	Memory Read Multiple	HOST主桥可以使用该总线事务对PCI设备的存储器空间进行多行读操作，这种操作并不多见。该总线事务的主要用途是供PCI设备使用，读取主存储器。这个读操作与Memory Read操作(C/BE[3:0]为0x0110时)略有不同，详见第3.4.5节。
1101	Dual Address Cycle	PCI总线支持64位地址，处理器或者其他PCI设备访问64位PCI总线地址时，必须使用双地址周期产生64位的PCI总线地址。PCI设备使用DMA读写方式访问64位的存储器地址时，也可以使用该总线事务。
1110	Memory Read Line	HOST主桥可以使用该总线事务对PCI设备的存储器空间进行单行读操作，这种操作并不多见。该总线事务的主要用途是供PCI设备使用，读取主存储器。详见第3.4.5节。
1111	Memory Write and Invalidate	存储器写并无效操作，与存储器写不同，PCI设备可以使用该总线事务对主存储器空间进行写操作。该总线事务将数据写入主存储器的同时，将对应Cache行中的数据“使无效”，详见第3.3.4节。

在x86结构CPU的个人计算机下，由主CPU发起读操作访问PCI目标设备时，不能进行突发读操作，这是由于个人计算机启动时BIOS将PCI设备映射到非Cache存储器中，会出现读操作阻塞。对于突发写操作，也存在同样的问题，也就是说在PC环境下开发基于PCI的产品，PC机不支持突发传输。（个人理解为是IO模式）

为了获得高的数据传输率，就必须使用PCI主桥设计PCI卡，并在DMA模式下操作。

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天马行空 PCI理解

1.2.1 地址和数据信

1.2.2 接口控制信号

1.2.3 仲裁信号

1.2.4 中断请求等其他信号

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