Программный доступ к конфигурационному пространству PCI

Configuration Mechanism #1

Поскольку конфигурационное пространство не имеет привязки к какой-либо определенной области адресного пространства, для доступа к нему применяется специальный механизм, названый в спецификации Configuration Mechanism #1. Для работы этого механизма в пространстве портов I/O зарезервированы два 32-разрядных порта, входящих в главный мост: CONFIG_ADDRESS с адресом 0xCF8 и CONFIG_DATA с адресом 0xCFC. Формат CONFIG_ADDRESS представлен на рис. 2.

Рисунок 2. Формат регистра CONFIG_ADDRESS

Установленный в 1 бит 31 разрешает обращение к конфигурационному пространству через порт CONFIG_DATA, биты 30 – 24 зарезервированы (read-only), при чтении должны возвращать 0, биты 23 – 26 содержат номер шины, биты 15 – 11 – номер устройства, биты 10 – 8 – номер функции и биты 7 – 2 – номер регистра, к которому выполняется обращение (смещение в конфигурационном пространстве).

Порядок работы Configuration Mechanism #1 следующий – в порт CONFIG_ADDRESS (0xCF8) заносится адрес, соответствующий формату, приведенному на рис. 2; обращением к порту CONFIG_DATA (0xCFC) производится чтение или запись данных в требуемый регистр конфигурационного пространства.

PCI BIOS

Для взаимодействия с устройствами PCI имеются дополнительные функции BIOS, доступные как из реального, так и защищенного режима работы процессора. Эти функции предназначены для работы с конфигурационным пространством и генерации специальных циклов PCI.

Функции PCI BIOS для 16-битного реального режима вызываются через прерывание int 0x1A. Номер функции задается в регистре AX. Признаком нормального выполнения являются значения флага CF = 0 и ноль в регистре AH (AH = 0x00, SUCCESFUL). Если CF = 1, то регистр AH содержит код ошибки:

n  0x81 – неподдерживаемая функция (FUNC_NOT_SUP-PORTED);

n  0x83 – неправильный идентификатор производителя (BAD_VENDOR_ID);

n  0x86 – устройство не найдено (DEVICE_NOT_FOUND);

n  0x87 – неправильный номер регистра PCI (BAD_REGIS-TER_NUMBER), т.е. неправильно задано смещение в конфигурационном пространстве.

Перечислим некоторые функции PCI BIOS (полный перечень содержится в [6]):

n  0xB101 – проверка присутствия PCI BIOS;

n  0xB102 – поиск устройства по коду фирмы-изготовителя;

n  0xB103 – поиск устройства по коду класса;

n  0xB108 – чтение байта конфигурационного пространства устройства PCI;

n  0xB109 – чтение слова конфигурационного пространства устройства PCI;

n  0xB10A – чтение двойного слова конфигурационного пространства устройства PCI.

При чтении информации из конфигурационного пространства в регистры процессора заносятся следующие значения:

n  AX – номер функции;

n  BH – номер шины, к которой подключено устройство (от 0 до 255);

n  BL – номер устройства в старших 5 битах и номер функции в трех младших;

n  DI – смещение в конфигурационном пространстве.

После этого следует вызов прерывания int 0x1A, в результате которого в регистрах процессора будут размещены следующие значения:

n  ECX – считанная информация (байт/слово/двойное слово);

n  AH – код возврата (SUCCESFUL/BAD_REGISTER_NUM-BER);

n  CF – статус возврата (0 – функция успешно выполнена, 1 – ошибка).

BIOS32

При работе в 32-разрядном защищенном режиме для доступа к функциям PCI BIOS используются средства BIOS32. Процедура проверки наличия BIOS32 предполагает обращение к физическим адресам памяти, поэтому обычно производится из реального режима, до переключения в защищенный. Если BIOS32 поддерживается, то в области памяти BIOS, расположенной в диапазоне 0xE0000 – 0xFFFFF, должна присутствовать специальная 16-байтная структура данных – служебный каталог (BIOS32 Service Directory). Структура каталога приведена в таблице 1.

Таблица 1