Rickey 裘 一无所知

访问PCIe BAR空间

2017-06-21
Kai Qiu

google了一圈,发现xilinx论坛的一个回答比较好, 链接如下:

https://forums.xilinx.com/t5/PCI-Express/PCI-express-Base-Address-Register/td-p/685289

里面讲了如何访问BAR指定的mem空间。

下面对BAR空间以及配置空间的访问做一个系统的总结,其实就是在回答以下几个问题:

  1. PCIe中四种tlp和BAR空间的关系是怎样的?
  2. tlp是怎么发起的?
  3. tlp是怎么到相应的下游设备的?

一、四种tlp和BAR空间的关系

四种传输如下

类型 说明
mem req tlp 访问mem空间
io req tlp 访问io空间
cfg req tlp 访问配置空间
message tlp 设备专用

故名思义, mem req就是访问mem空间的,io req就是访问io空间的,cfg req就是访问配置空间的,这个再清楚不过了,应该毫无争议。

二、tlp是怎么发起的

结论:tlp是总线接口发起的。这貌似是一句屁话,但是事实确实是这样的,疑惑可能在于software要做什么事情,要知道,像usb可是要自己去配置trb的。这里有个重要的模块:atu。software要做的就是配置atu。

atu又是啥? atu是地址转换单元(Address Translation Unit)的缩写,负责把cpu域的物理地址转换到PCI域的总线地址。如果总线上有访问对应CPU域物理地址的请求,将会通过atu生成tlp,tlp中的地址就是atu转换后的地址。atu中还有一个重要的配置:tlp类型。不同的tlp路由策略是不一样的,而路由策略影响对地址的解析。这里就涉及tlp路由了。

三、tlp路由

对于配置请求来讲,地址被解析成总线号+设备号+功能号+偏移,文档上讲的基于ID的路由,所以访问的是和设备对应的4KB配置空间。而对于io请求或者mem请求,是基于地址的路由,通过和各个设备的BAR空间范围的比较来确认地址落在哪个设备的BAR空间上,然后进行相应的读写操作。

最后记录一下wiki上关于PCIe各个版本的理论速度

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