PCI Express BAR内存映射的基本理解

Question

PCI Express BAR内存映射的基本理解

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我正在尝试理解PCI Express的工作原理，以便编写可以读写没有板载内存的自定义PCI Express设备的Windows驱动程序。

我了解PCIE配置空间中的基址寄存器（BAR）保存了PCI Express应该响应/允许写入的内存地址。（这样理解是否正确？）

我的问题如下：

在谈论PCIE时，“总线特定地址”与物理地址有何区别？
BAR何时以及如何填充地址？驱动程序负责分配内存并将地址写入外围BAR吗？
在从外围到主机内存传输数据时是否使用DMA？

感谢您的时间。

此致敬礼，

- user3156702

3个回答

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根据您的查询，您想为PCIe从设备编写驱动程序。要了解PCIe传输背后发生的事情，互联网上有大量资料可供参考（例如PCIe总线枚举、外围地址映射到内存等）。

是的，关于将PCIe寄存器映射到内存中的理解是正确的，您可以进行读/写操作。（例如，在Linux PCIe设备驱动程序中，您可以使用“ioremap”来完成此操作）。

地址总线用于指定物理地址。当处理器或DMA启用的设备需要读取或写入内存位置时，它在地址总线上指定该内存位置。没有更多需要补充的内容。 “PCIe总线枚举”主题将回答您的第二个问题。

您的第三个问题比较含糊。您是指从设备的PCIe？假设是这样的话，是的，您可以使用DMA控制器在从设备的PCIe和主机之间传输数据。我正在一项涉及与主机通过PCIe总线连接的“PCIe-DMA”的项目上工作。实际上，这取决于您的设计和实现。因此，在我的情况下，“PCIe-DMA”本身是目标板上连接到主机的从设备的PCIe。

- Sumeet_Jain

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你好，非常感谢你的回答。所以，“总线特定地址”与物理地址相同。例如，它们从主机和从属PCIe设备看到的是相同的。 - user3156702

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非常欢迎。是的。您只需要关注PCIe从设备数据表中指定的寄存器地址。因此，一旦将这些寄存器地址映射到系统内存中，您就可以通过访问（读/写）映射的系统内存来访问PCIe设备寄存器。 - Sumeet_Jain

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嗨@sumeet，这个BAR窗口在不同的PCI卡之间会发生变化吗？我认为它不会改变，因为这是CPU用来访问PCI卡物理地址的窗口，对吧？ - ransh

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以下是您疑问/问题的澄清。

1> 有许多设备坐在总线上，例如PCI，它们以与物理地址不同的术语查看内存，这些被称为总线地址。例如，如果您从坐在总线上的设备向系统的主存储器（Memory）启动DMA，则目标地址应为相应的物理地址在内存中对应的总线地址。

2> BARS在枚举时填充，在典型的PC中，当您的PCI感知固件枚举插槽上存在的PCI设备并将地址和大小分配给BARS时，这是在引导时进行的。

3> 是的，您可以在这些BARS上使用DMA启动或CPU启动操作。

-- flyinghigh

- flying-high

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感谢您的时间 - 非常感谢 - user3156702

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谁负责给定的BAR地址？这取决于PCI卡吗？还是CPU选择地址（这样，如果我用另一张卡替换一张卡，我可能会得到相同的地址）？ - ransh

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- Claudio · Accepted Answer

我也在为自定义板卡编写设备驱动（尽管是在Linux上）。这是我对你的问题的回答：

BAR代表主机系统（CPU）用于与设备通信的内存窗口。设备不会向该窗口中写入数据，而只是响应TLP（Transaction Layer Packets）请求（MRd*，MWr*）。

如果您的架构没有总线层翻译机制，我会说“总线特定”=“物理”地址。查看此线程获取更多信息。

在我使用的所有x86消费级PC中，BAR地址似乎都是由BIOS或在操作系统引导时分配的。驱动程序必须使用已分配的任何地址进行工作。

DMA术语似乎被滥用，我认为总线主控才是PCIe中正确的术语。在PCIe中，每个设备都可以是总线主控（如果其命令寄存器第2位允许）。它通过向总线上的其他设备（但通常向系统内存）发送MRd、MWr TLP并向CPU发出中断信号来实现。