PCI總線的地址空間分配

PCI總線具有32位數(shù)據(jù)/地址復(fù)用總線，所以其存儲(chǔ)地址空間為2的32次方=4GB。也就是PCI上的所有設(shè)備共同映射到這4GB上，每個(gè)PCI設(shè)備占用唯一的一段PCI地址，以便于PCI總線統(tǒng)一尋址。每個(gè)PCI設(shè)備通過PCI寄存器中的基地址寄存器來指定映射的首地址。如下圖所示：

注：需要注意的是PCI的地址空間和x86系統(tǒng)中的FSB并不是對(duì)等的，而是具有一定的映射關(guān)系。

PCI體系結(jié)構(gòu)中，一共支持三種地址空間：Memory Address Space、I/O Address Space和Configuration Address Space。其中x86處理器可以直接訪問的只有Memory Address Space和I/O Address Space。而訪問Configuration Address Space則需要通過索引IO寄存器來完成。

注：在PCIe中，則引入了一種新的Configuration Address Space訪問方式：將其直接映射到了Memory Address Space當(dāng)中。

如上圖所示，最左邊的即為Memory Address Space，其中包括了多個(gè)PCI Memory、AGP Video（顯卡）Memory以及Extended Memory、Boot ROM等。中間的為I/O Address Space，需要注意的是，雖然PCI支持32位的地址，但是由于x86的CPU只支持16位的I/O空間，這就限制了PCI的I/O Address Space最大只有64KB。最右邊的則為Configuration Address Space，由于每一個(gè)PCI設(shè)備最多支持8中功能（Function），每一條PCI總線最多支持32個(gè)設(shè)備，而每一個(gè)PCI總線系統(tǒng)最多又支持256個(gè)子總線（通過PCI橋）。因此，總的Configuration Address Space的大小為：256 Bytes/function x 8 functions/device x 32 devices/bus x 256 buses/system = 16MB。

如圖中所示，Configuration Address Space所使用的IO寄存器范圍為0xCF8~0xCFF。其中0xCF8~0xCFB為端口地址，0xCFC~0xCFF為配置數(shù)據(jù)。