简介
PCI/PCIe设备有本身的独立地址空间，这部分空间会映射到整个系统的地址空间。linux
映射地址在BIOS/UEFI下指定(若是有的话，对于使用非BIOS启动的OS，不清楚)，它有两种类型，一种是MMIO，一种是IO。对于MMIO的访问，跟访问内存的方式同样，它从称为PCIEXBAR的基地址开始，有很大的一段空间，这个PCIEXBAR的值根据不一样的平台可能不一样，大体可能值有0xC0000000、0xE0000000等，关于这个值是怎么使用的后面的章节会讲到；对于IO，它是一种比较老的访问PCI/PCIe设备的方式，并且占有的空间相比MMIO很是小，好像只有64K的空间。函数
PCI/PCIe设备使用的空间也有两个部分，一部分称为配置空间（经过MMIO）；另外一部分经过配置空间的BAR寄存器指定，是设备实现功能所须要用到的地址空间（有MMIO也有IO， 不过IO用的比较少了）。布局
PCI/PCIe配置空间的访问方式
PCI/PCIe设备的配置空间经过PCIEXBAR加上设备的Bus、Device、Fun号的转换来获得，BDF到地址的转换关系以下：spa
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/**
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Macro that converts PCI Bus, PCI Device, PCI Function and PCI Register to an
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address that can be passed to the PCI Library functions.
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@param Bus PCI Bus number. Range 0..255.
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@param Device PCI Device number. Range 0..31.
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@param Function PCI Function number. Range 0..7.
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@param Register PCI Register number. Range 0..255 for PCI. Range 0..4095
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for PCI Express.
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@return The encoded PCI address.
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**/
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#define PCI_LIB_ADDRESS(Bus,Device,Function,Register) \
-
(((Register) & 0xfff) | (((Function) & 0x07) << 12) | (((Device) & 0x1f) << 15) | (((Bus) & 0xff) << 20))
其中的Register是具体要访问的寄存器。3d
这是最经常使用的一种方式，经过将B/D/F转换成MMIO的地址，以后就能够经过MMIO的方式来访问，下面是一个例子：code
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UINT8
-
EFIAPI
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PciExpressRead8 (
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IN UINTN Address
-
)
-
{
-
ASSERT_INVALID_PCI_ADDRESS (Address);
-
return MmioRead8 ((UINTN) GetPciExpressBaseAddress () + Address);
-
}
不过这里有个问题，经过PCI_LIB_ADDRESS获得的并非实际的系统地址空间，它算是一个偏移，还须要加上一个基地址（就是这个经过函数GetPciExpressBaseAddress()获得的）。在UEFI中这个基地址被设置成一个PCD变量：PcdPciExpressBaseAddress。它的值根据不一样平台可能会不一样。blog
不太重点不是它的值，重点是如何设置这个值，由于只有设置了这个值才能使用上面说的方式来读写PCI/PCIe配置空间。内存
而PCIEXBAR也是要写到PCI设备的配置空间中的，它会被写到B0/D0/F0/R060h这个寄存器（不一样平台可能不一样）。ci
这里就遇到了一个问题，该经过什么方式来写这个值呢？资源
实际上，须要注意几点：
1. 上述提供的访问PCI/PCIe配置空间的方式是PCIe的方式；
2. 早期在没有PCIe的时候，要访问配置空间时，使用的是两个IO端口，CFCh和CF8h，经过往一个端口指定寄存器，另外一个端口写值的方式为指定寄存器赋值。
因此咱们要注意，有两个配置空间的方式：
1. 传统方式，写IO端口CFCh和CF8h。只能访问PCI/PCIe设备的开始256个字节（由于PCI设备的配置空间原本就只有256个字节）；
2. PCIe的方式，就是上面提到的方式，它能够方位4K个字节的配置空间。
PCI配置空间
因为PCI/PCIe设备分为Bridge和Agent两种，因此配置空间也有两种类型：
其中Agent的配置空间类型称为Type 00h：
简单介绍其中的几个寄存器的意义：
Vendor ID，Device ID：标记了一个设备的生产厂商和具体的设备，好比Intel的设备Vendor ID一般是0x8086，Device ID就须要厂家自定义了，总之可以识别到具体是哪一个设备就能够了。
Status：设备状态字，具体每一个BIT的意义见下图：
Command：设备状态字：
Base Address Registers：决定PCI/PCIe设备空间映射到系统空间具体位置的寄存器，映射方式有两种，分别是IO和Memory映射：
处理器系统资源分为IO资源和MMIO资源两种，所以PCI/PCIe空间地址对应也有两种。
下面是Bridge的配置空间，它的类型被称为Type 01h：
Type 01h中也有Vendor ID，Device ID，Status，Command等寄存器。
另外须要注意的是这里的BAR计算获得的系统空间是该桥下挂的全部设备的系统空间的总和。
另外Subordinate Bus Number、Secondary Bus Number和Primary Bus Number，这些寄存器共同肯定了该桥上行和下行的全部Bus号。
PCIe配置空间
PCIe是在PCI基础上发展的协议，PCIe也有上述的PCI配置空间，而且在此基础之上进行了扩展，其扩展形式是经过一种称为Capability的寄存器块来完成的。
PCI配置空间的大小是256个字节，即0x00~0xFF，而PCIe的配置空间扩大到了0x00~0xFFF，下图是具体的布局。
在原来的配置空间中，有一个寄存器指定了第一个Capability的位置，而第一个Capability又指定下一个Capability，构成了一串Capability，具体以下图所示：
各个不一样的Capability的做用不一样，且不一样的设备有不一样的Capability，在这里不一一介绍了。
其它说明
处理器系统中会为全部的PCI/PCIe设备留足足够的空间，可是几乎没有系统会满配，因此不少的配置空间其实是空的，此时若是去访问，就会获得全FF，表示设备不存在。
下面是linux下访问PCI/PCIe配置空间的一个例子：
注：以上是一个Intel网卡的PCI/PCIe配置空间，这是虚拟机下的结果，真实机器上可能有所不一样。