PCIe 配置空间访问

参考

《PCI Express 体系结构导读》 14.1.2 pci_arch_init 函数

PCI Express 配置模型支持两种配置空间访问机制：

PCI-compatible Configuration Access Mechanism(CAM，PCI 兼容配置访问机制，参见协议第 7.2.1 节)
PCI Express Enhanced Configuration Access Mechanism(ECAM，PCI Express 增强型配置访问机制，参见协议第 7.2.2 节)

CAM 模式是 PCI 协议定义的访问方式，而 ECAM 则是 PCIe 协议定义的访问方式。为了兼容传统 PCI 设备，PCIe 协议要求 ECMA 机制与 CAM 机制访问配置空间前 256 byte 等效。

以 x86 为例，X86 处理器定义了两个 I/O 端口寄存器，分别为 CONFIG_ADDRESS 何 CONFIG_DATA 寄存器，地址为 0xCF8 和 0xCFC，CAM 访问机制就是通过这两个寄存器实现的。简单来说就是把需要访问的 PCI 设备信息按特定格式写入 CONFIG_ADDRESS 寄存器，然后读写 CONFIG_DATA 寄存器即可。

bash

$ grep conf /proc/ioports
0cf8-0cff : PCI conf1

# 注意，
在旧版的内核上，是 MMCONFIG 而非 ECAM
$ grep ECAM /proc/iomem
b0000000-bfffffff : PCI ECAM 0000 [bus 00-ff]

cpp

pci_conf1_read

pci_conf2_read

pci_mmcfg_read


struct pci_ops pci_root_ops = {
	.read = pci_read,
	.write = pci_write,
};
static int pci_read(struct pci_bus *bus, unsigned int devfn, int where, int size, u32 *value)
{
	return raw_pci_read(pci_domain_nr(bus), bus->number,
				 devfn, where, size, value);
}
int raw_pci_read(unsigned int domain, unsigned int bus, unsigned int devfn,
						int reg, int len, u32 *val)
{
	if (domain == 0 && reg < 256 && raw_pci_ops)
		/* pci_conf1_read */
		return raw_pci_ops->read(domain, bus, devfn, reg, len, val);
	if (raw_pci_ext_ops)
		/* pci_mmcfg_read */
		return raw_pci_ext_ops->read(domain, bus, devfn, reg, len, val);
	return -EINVAL;
}

/* arch/x86/pci/direct.c */
raw_pci_ops = &pci_direct_conf1;
/* arch/x86/pci/mmconfig_64.c */
raw_pci_ext_ops = &pci_mmcfg;

pci_mmcfg_read()
  addr = pci_dev_base(seg, bus, devfn);
    /* 查找 struct pci_mmcfg_region */
    struct pci_mmcfg_region *cfg = pci_mmconfig_lookup(seg, bus);
    cfg->virt + (PCI_MMCFG_BUS_OFFSET(bus) | (devfn << 12));

/* struct pci_mmcfg_region 的添加流程 */
pci_arch_init()
  pci_mmcfg_early_init();
    acpi_table_parse(ACPI_SIG_MCFG, pci_parse_mcfg);
      pci_parse_mcfg()
        pci_mmconfig_add()
	  list_add_sorted()

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