如何访问PCIe配置空间？（ECAM）

为了访问PCI配置空间，根据各种文章，使用I / O端口地址0xCF8、0xCFC。

mov eax, dword 0x80000000

mov dx, word 0x0CF8
out dx, eax
mov dx, word 0x0CFC
in eax, dx

上面代码中eax的值是0x12378086，表示vendor ID = 0x8086和device ID = 0x1237。

这是问题。

Q1。我已经看到此方法仅适用于PCI配置空间。那么，访问PCIe配置空间的另一种方法是什么？

“ 无法使用传统的PCI方法（通过端口0xCF8和0xCFC）访问此扩展的配置空间”

https://wiki.osdev.org/PCI_Express

但是另一些文章说，这种传统方法也与PCIe配置空间兼容。

这很混乱。

Q2。如果传统的0xCF8、0xCFC也可以与PCIe配置空间配合使用，那么将不胜枚举NASM汇编源代码（不涉及linux），因为我看过很多ECAM（增强型配置访问机制）文章，但所有这些都是关于概念性内容。

硬件规格：

Motherboard : P775TM1
Processor : Intel i7 8700K

Brendan.. 5

Q1。我已经看到此方法仅适用于PCI配置空间。那么，访问PCIe配置空间的另一种方法是什么？

对于80x86 PC，实际上有3种机制可以访问PCI配置空间。您提到的传统机制（使用IO端口0x0CF8和0x0xCFC）是“机制＃1”。还有另一种称为“机制2”的传统机制，该机制也使用了0x0CF8和0x0xCFC。但是许多芯片组并没有使用它，并且（对于现代计算机）可以认为它已经过时了。

最初，每个PCI“功能”的PCI配置空间的大小为256字节；对于这两种传统机制，您只能访问256个字节。当他们发明PCI-E时，他们添加了第三种机制（内存映射的ECAM），并且还将每个PCI-E“功能”的PCI配置空间增加到4096字节。传统的“机制＃1”仍然有效，但是仍然只能访问前256个字节（PCI-E“功能”可以拥有的4096个字节中的一个）。幸运的是，硬件制造商足够聪明，可以确保较旧的操作系统需要访问的内容在前256个字节之内，因此不支持PCI-E的较旧的操作系统仍然可以正常工作（使用“机制＃1”），其余4096字节（可以

注意：可能有一个“ PCI-E到PCI常规”桥，在该桥后面有PCI常规设备。在这种情况下，PCI常规设备/功能将仅提供256字节的PCI配置空间，即使它仍在使用ECAM。

使用ECAM；您将需要使用ACPI的“表索引”（RSDT或XSDT）来查找称为“ MCFG”的表。遗憾的是（除非自从我上次查找以来已更改），该表在所属的ACPI规范中没有进行描述；而是在PCI规范中进行了描述，该规范被锁定在“恶意昂贵”的PCI SIG付费墙后面。希望您可以在某处找到可靠的第三方描述。

一般来说; MCFG表由描述用于一系列总线号的地址范围的条目组成；总线号的多个不同范围可能有多个不同的地址范围。这个想法是使用设备的总线号来找到正确区域的地址。然后组合“ address_of_area + ((bus - first_bus_for_area) <<20) | (device <<15) | (function <<12)”以找到功能的PCI配置空间的起始地址。找到后，您可以在该物理页面中读/写偏移量，以访问函数的PCI配置空间中的相应偏移量。

1> Brendan..：

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Q1。我已经看到此方法仅适用于PCI配置空间。那么，访问PCIe配置空间的另一种方法是什么？

对于80x86 PC，实际上有3种机制可以访问PCI配置空间。您提到的传统机制（使用IO端口0x0CF8和0x0xCFC）是“机制＃1”。还有另一种称为“机制2”的传统机制，该机制也使用了0x0CF8和0x0xCFC。但是许多芯片组并没有使用它，并且（对于现代计算机）可以认为它已经过时了。

最初，每个PCI“功能”的PCI配置空间的大小为256字节；对于这两种传统机制，您只能访问256个字节。当他们发明PCI-E时，他们添加了第三种机制（内存映射的ECAM），并且还将每个PCI-E“功能”的PCI配置空间增加到4096字节。传统的“机制＃1”仍然有效，但是仍然只能访问前256个字节（PCI-E“功能”可以拥有的4096个字节中的一个）。幸运的是，硬件制造商足够聪明，可以确保较旧的操作系统需要访问的内容在前256个字节之内，因此不支持PCI-E的较旧的操作系统仍然可以正常工作（使用“机制＃1”），其余4096字节（可以

注意：可能有一个“ PCI-E到PCI常规”桥，在该桥后面有PCI常规设备。在这种情况下，PCI常规设备/功能将仅提供256字节的PCI配置空间，即使它仍在使用ECAM。

使用ECAM；您将需要使用ACPI的“表索引”（RSDT或XSDT）来查找称为“ MCFG”的表。遗憾的是（除非自从我上次查找以来已更改），该表在所属的ACPI规范中没有进行描述；而是在PCI规范中进行了描述，该规范被锁定在“恶意昂贵”的PCI SIG付费墙后面。希望您可以在某处找到可靠的第三方描述。

一般来说; MCFG表由描述用于一系列总线号的地址范围的条目组成；总线号的多个不同范围可能有多个不同的地址范围。这个想法是使用设备的总线号来找到正确区域的地址。然后组合“ address_of_area + ((bus - first_bus_for_area) <<20) | (device <<15) | (function <<12)”以找到功能的PCI配置空间的起始地址。找到后，您可以在该物理页面中读/写偏移量，以访问函数的PCI配置空间中的相应偏移量。

2> Margaret Blo..：

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您阅读了报价

无法使用旧式PCI方法（通过端口0xCF8和0xCFC）访问此扩展的配置空间。

你离题了。
这是上下文中的引号（重点是我的）：

PCI Express总线将配置空间从256字节扩展到4096字节。无法使用旧式PCI方法（通过端口0xCF8和0xCFC）访问此扩展的配置空间。

作者谈论的是PCIe配置空间中从0x100开始的部分。

最初，每个PCI设备功能都有一个256字节的配置空间。
在端口0xcf8和0xcfc处使用PCI传统机制（我们可以忽略存在两种机制的事实）来访问此空间。

PCIe将该空间从256字节扩展到4KiB，并引入了一种新的机制来访问配置空间（全部）。

因此，回顾一下：

有一个4KiB的PCI配置空间。它分为PCI 3.0兼容区域（从0x000到0x0ff）和PCIe扩展配置区域（从0x100到0xfff）。

有两种访问PCI配置空间的机制。一种是位于0xcf8 / 0xcfc的旧机制，另一种是内存映射区域。

传统机制只能访问兼容区域（前256个字节）。

ECAM可以访问所有空间。

引用PCIe规范：

PCI Express将配置空间扩展到每个功能4096字节，而PCI本地总线规范允许的256字节。

PCI Express配置空间分为一个PCI 3.0兼容区域（由功能配置空间的前256个字节组成）和一个PCI Express扩展配置空间（由其余配置空间组成）（请参见图7-3）。

可以使用PCI本地总线规范[NdR：传统配置机制]中定义的机制或本节稍后介绍的PCI Express增强配置访问机制（ECAM）来访问与PCI 3.0兼容的配置空间。

使用任何一种访问机制进行的访问都是等效的。只能使用ECAM来访问P​​CI Express扩展配置空间。

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它很（非常）可能是英特尔的处理器将支持许多年里传统PCI配置机制。
在内部，生成PCI配置事务的非核心部分（即，系统代理/ UBox）已经仅使用PCIe配置事务（即，由ECAM生成的相同MMCFG类型），但是未删除旧版软件接口。

由于PCIe根联合体位于CPU内，因此在涉及传统PCI 软件兼容性时，CPU是唯一需要考虑的问题（传统PCI需要PCIe至PCI桥接器，这可能会暴露配置机制）。

简而言之，您可以安全地使用旧式PCI机制来访问PCIe配置空间的前256个字节（每个功能）。
实际上，除非英特尔找到配置非核心设备的新方法，否则传统机制将永远不会消失，因为需要配置ECAM本身。

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遗留机制很容易使用，您已经在其中使用了一些代码。我不确定还需要什么。

您可以像这样使用它：

%define CFG(bus, dev, fun, reg) (0x80000000 | (bus <<16) | (dev <<11) | (fun <<8) | reg)

%macro cfg_arm 4
  mov dx, 0cf8h
  mov eax, CFG(%1, %2, %3, %4)
  out dx, eax
%endmacro

%macro cfg_read 4
  cfg_arm %1, %2, %3, %4
  mov dx, 0cfch
  in eax, dx
%endmacro

%macro cfg_write 5
  cfg_arm %1, %2, %3, %4
  mov dx, 0cfch
  mov eax, %5
  out dx, eax
%endmacro

 cfg_read 0, 0, 0, 0   ;eax <- VID:DID of dev 0, fun 0 on bus 0

此代码未经测试

如果您指的是配置空间的内容（即要设置的内容），那么范围太广了。
您可以阅读感兴趣设备的数据表，它们通常也可以记录PCI规范中定义的标准寄存器。
或者，您可以阅读PCI规范本身。

如果您在询问如何使用ECAM，请阅读Brendan的答案。
我唯一可以添加的是，对于您的CPU，您可以通过从CPU的iMC的（传统）PCI配置空间读取寄存器PCIEXBAR（偏移60h）来找到ECAM的基础， ，有趣的0）。
像这样：

cfg_read 0, 0, 0, 60h       ;Low 32-bit
mov ebx, eax                
cfg_read 0, 0, 0, 64h       ;high 32-bit
shl rax, 32
or rax, rbx                 ;RAX = ptr to ECAM area 

固件已经配置了所有内容以正确使用此区域。