如何在Windows中获取PCI区域大小？

Question

如何在Windows中获取PCI区域大小？

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我需要扫描我的PCI总线，并获取来自特定供应商特定设备的信息。我的目标是找到AMD显卡的PCI区域大小，以便将该卡的PCI存储器映射到用户空间，以进行i2c传输并查看各种传感器的信息。

为了扫描PCI总线，我大约一年前下载并编译了适用于Windows x64的pciutils 3.1.7。据说它使用DirectIO。

这是我的代码。

int scan_pci_bus()
{
    struct pci_access *pci;
    struct pci_dev *dev;
    int i;

    pci = pci_alloc();
    pci_init(pci);

    pci_scan_bus(pci);

    for(dev = pci->devices; dev; dev = dev->next) 
    {
        pci_fill_info(dev, PCI_FILL_IDENT | PCI_FILL_CLASS | PCI_FILL_IRQ | PCI_FILL_BASES | PCI_FILL_ROM_BASE | PCI_FILL_SIZES | PCI_FILL_PHYS_SLOT);
        if(dev->vendor_id == 0x1002 && dev->device_id == 0x6899)
        {
            //Vendor is AMD, Device ID is a AMD HD5850 GPU
            for(i = 0; i < 6; i++) 
            {
                printf("Region Size %d %x ID %x\n", dev->size[i], dev->base_addr[i], dev->device_id);
            }
        }
    }


    pci_cleanup(pci);

    return 0;
}

正如您在我的 printf 行中看到的，我试图打印一些数据，我成功地打印了 device_id 和 base_addr，但是应该包含此设备的 PCI 区域大小的 size 总是为 0。我期望循环中的至少一个周期显示一个 size > 0。

我的代码基于一个 Linux 应用程序，它使用相同的代码，尽管它使用了随 Linux 一起提供的 pci.h 标头（显然 pciutils 具有相同的 API）。显然，Windows（也就是我的情况下的 Windows 7 x64）不显示这个信息或者至少没有暴露给 PCIUtils。

您如何建议我获取这些信息？如果有替代 PCIUtils 的 Windows 工具可以提供此信息，我将很高兴获得它们的链接。

编辑：我仍然没有找到解决方案。如果有任何解决我的问题且适用于 32 位 Windows 的解决方案，将不胜感激。

- farmdve

3

这是一个坏主意 - 这些资源属于拥有设备的驱动程序对象 - 按照你描述的方式触碰它们可能会产生严重后果（其中最不利的是安全相关的）。话虽如此，你想要提取什么样的信息？ - Bukes

为什么需要在Windows上运行才能获取这些硬件特定的信息？ - eh9

我将物理内存映射到用户空间，以便访问图形卡的i2c总线，从而获取有关电压、电流和温度的信息。目前我正在使用硬编码值，这是错误的。正确的方法是通过编程方式获取PCI区域大小并映射正确的内存。 - farmdve

通过i2c触摸频率和电压调节器很可怕，因为没有锁定机制，所以您不知道您的命令是否会与GPU驱动程序的电源管理部分发送的命令产生不良交互。某些代码应该拥有该设备，并且完全负责与其交互。您为什么需要编程方式使用此传感器？ GPU-Z难道不提供您想要实现的功能吗？ - Z.T.

GPU-Z只是一个监控工具，我正在开发一个工具，除了GPU-Z可以做的事情之外，还将拥有其他更特殊的功能。 - farmdve

2个回答

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很好，Whamma给出了一个非常好的答案，但有一件事他说错了，那就是区域大小。区域大小很容易找到，这里我将展示两种方法，第一种是通过从栏地址中解密它，第二种是通过Windows用户界面。

假设E2000000是基本寄存器的地址。如果我们将其转换为二进制，我们得到： 11100010000000000000000000000000

现在总共有32位，如果必须计算，您可以计数。现在，如果您不熟悉BAR中的位如何布置，请查看此处-> http://wiki.osdev.org/PCI ，具体来说是“基地址寄存器”，更具体地读取标有“存储空间BAR布局”的图像。现在让我们从右端开始阅读位，并使用我上面指向你的链接中的图像作为指南。

因此，从右侧开始的第一个位（位0）为0，表示这是一个内存地址BAR。位（1-2）为0，表示它是32位（请注意，这不是大小）内存BAR。位3为0，表示它不是可预取的内存。位4-31表示地址。

该页面记录了PCI批准的流程：

要确定PCI设备所需的地址空间量，必须保存BAR的原始值，将所有1的值写入寄存器，然后读取它。然后可以确定内存量通过掩码信息位，执行按位NOT（C中的'~'），并将该值增加1。原始价值 BAR应恢复。BAR寄存器自然对齐，因此您只能修改设置的位。

另一种方法是使用设备管理器：开始->“设备管理器”->显示适配器->右键单击您的视频卡->属性->资源。每个标记为的资源类型 “内存范围”应该是内存BAR，正如您可以看到的那样，它说[start address]到[end address]。例如，假设它读取[00000000E2000000 - 00000000E2FFFFFF]，要获取大小，您将从[结束地址]中获取[开始地址]： 00000000E2FFFFFF-00000000E2000000= FFFFFF，十进制FFFFF = 16777215 = 16777215字节= 16MB。

- Volks

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这个第一个比特位是“1”，不是第25位吗？ - Tony

更新以反映正确的过程，经由PCIE sig规范4.0确认，将1写入所有位，然后读取它，反转并加1。 - Kevin

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可以查看英文原文，
原文链接

- whamma · Accepted Answer

这个工作原理相当复杂。PCI设备使用“基地址寄存器”让BIOS和操作系统决定它们的内存区域位置。每个PCI设备允许指定多个它想要的内存或IO区域，然后让BIOS/操作系统决定放在哪里。更加复杂的是，只有一个寄存器用于同时规定大小和地址。这是如何工作的？

当卡首次上电时，它的32位地址寄存器将具有类似0xFFFF0000的内容。任何二进制1表示“操作系统可以更改此内容”，任何二进制0表示“必须保持为零”。因此，这告诉操作系统可以设置任意顶部16位，但底部16位必须保持为零。这也意味着该内存区域占用16位地址空间，即64k。由于这个原因，内存区域必须对齐到它们的大小。如果一张卡想要64K的地址空间，则操作系统只能将其放置在64K的倍数的内存地址上。当操作系统决定放置这张卡的64K内存空间的位置时，它将其写回到这个寄存器中覆盖最初的0xFFFF0000。

换句话说，卡片告诉操作系统内存需要什么大小/对齐方式，然后操作系统用内存地址覆盖了同一个寄存器/变量。一旦这样做，你就无法从寄存器中获取尺寸，除非重置地址。

这意味着没有便携式的方法询问卡片的区域有多大，你只能询问它在哪里。

那么为什么Linux可以实现？因为它是向内核请求此信息。内核具有提供此信息的API，就像lspci的工作方式一样。我不是Windows专家，但我不知道应用程序如何向Windows内核请求此信息。可能有一种API可以以某种方式做到这一点，或者您可能需要编写运行在内核侧的内容来将此信息传递回来。如果查看libpci源代码，在Windows上它调用“通用”版本的pci_fill_info()，返回：

return flags & ~PCI_FILL_SIZES;

这句话的意思是“我返回了你要求的一切，但大小可能有问题。”

但是，这可能并不重要。如果你只是想读/写I2C寄存器，它们通常（总是？）在控制/配置区域的前4K内。你可能只需映射4K（一页），忽略可能还有更多的事实。此外，请注意，在你进行操作时，你可能需要采取其他措施来阻止该卡的真正驱动程序进行读/写。如果你手动进行I2C总线的比特带操作，而驱动程序同时尝试进行读/写，则很可能会在总线上造成混乱。

此外，也许已经有一种现有的方法可以要求radeon驱动程序为您执行I2C请求，这可能避免了所有这些问题。

（还要注意，我简化和概述了关于BAR的工作方式的许多细节，包括64位地址、I/O空间等，如果您想了解更多，请阅读PCI文档）