幾個(gè)簡單的例子來熟悉寄存器BAR的機(jī)制

基地址寄存器（BAR）在配置空間（Configuration Space）中的位置如下圖所示：

其中Type0 Header最多有6個(gè)BAR，而Type1 Header最多有兩個(gè)BAR。這就意味著，對于Endpoint來說，最多可以擁有6個(gè)不同的地址空間。但是實(shí)際應(yīng)用中基本上不會(huì)用到6個(gè)，通常1~3個(gè)BAR比較常見。

主要注意的是，如果某個(gè)設(shè)備的BAR沒有被全部使用，則對應(yīng)的BAR應(yīng)被硬件全被設(shè)置為0，并且告知軟件這些BAR是不可以操作的。對于被使用的BAR來說，其部分低比特是不可以被軟件操作的，只有其高位才可以被軟件操作。而這些不可操作的低比特決定了當(dāng)前BAR支持的操作類型和可申請的地址空間的大小。

一旦BAR的值確定了（Have been programmed），其指定范圍內(nèi)的當(dāng)前設(shè)備中的內(nèi)部寄存器（或內(nèi)部存儲(chǔ)空間）就可以被訪問了。當(dāng)該設(shè)備確認(rèn)某一個(gè)請求（Request）中的地址在自己的BAR的范圍內(nèi)，便會(huì)接受這請求。

下面用幾個(gè)簡單的例子來熟悉BAR的機(jī)制：

例1.32-bit Memory Address Space Request

如下圖所示，請求一個(gè)4KB的NP-MMIO一般需要以下三個(gè)步驟：

Step1：如圖中（1）所示，未初始化的BAR的低比特（11~4）都是0，高比特（31~12）都是不確定的值。所謂初始化，就是系統(tǒng)（軟件）向整個(gè)BAR都寫1，來確定BAR的可操作的最低位是哪一位。當(dāng)前可操作的最低位為12，因此當(dāng)前BAR可申請的地址空間大小為4KB（2^12）。如果可操作的最低位為20，則改BAR可申請的地址空間大小為1MB（2^20）。

Step2：完成初始化（寫1操作）之后，軟件便開始讀取BAR的值，來確定每一個(gè)BAR對應(yīng)的地址空間大小和類型。其中操作的類型一般由最低四位所決定，具體如上圖右側(cè)部分所示。

Step3：最后一步是，軟件向BAR的高比特寫入地址空間的起始地址（Start Address）。如圖中所示，為0xF9000000。

例2.64-bit Memory Address Space Request

下面是一個(gè)申請64MB NP-MMIO地址空間的例子，由于采用的是64-bit的地址，因此需要兩個(gè)BAR。具體如下圖所示：

例3.IO Address Space Request

下面是一個(gè)申請IO地址空間的例子，如下圖所示：

注：需要特別注意的是，軟件對BAR的檢測與操作（Evaluating）必須是順序執(zhí)行的，即先BAR0，然后BAR1，……，直到BAR5。當(dāng)軟件檢測到那些被硬件設(shè)置為全0的BAR，則認(rèn)為這個(gè)BAR沒有被使用。

注：無論是PCI還是PCIe，都沒有明確規(guī)定，第一個(gè)使用的BAR必須是BAR0。事實(shí)上，只要設(shè)計(jì)者原意，完全可以將BAR4作為第一個(gè)BAR，并將BAR0~BAR3都設(shè)置為不使用。