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pcie_mechanism
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目錄表
PCIE 存取方式
PCIe Configuration Access 兩大機制比較
| 項目 | Mechanism #1（I/O Port Based） | Mechanism #2（MMIO / ECAM Based） |
|---|---|---|
| 📜 標準名稱 | PCI Spec | PCIe Base Spec（ECAM） |
| 👨💻 存取方式 | 透過 I/O Port 0xCF8/0xCFC | 透過 MMIO 直接對應 Config 空間 |
| 🧱 硬體需求 | 不需要 MMCONFIG | 需提供 MMCONFIG base 地址 |
| 📍 典型使用平台 | Legacy BIOS, x86（PCI） | UEFI, modern x86-64（PCIe） |
| 🗂 Address 空間 | 利用 32-bit I/O Port 做定址 | 每個 Function 對應 4KB MMIO 區 |
| ⚙️ 實體地址組成 | CF8 / CFC | PCIEX_BASE_ADDRESS + Calculation |
| 🔄 支援 Config 空間大小 | 256 Bytes（PCI） | 4KB（PCIe） |
| 🔍 可見性 | 無法被一般 Memory View 工具看到 | 可透過 memtool / debugger 查看 |
| 🔒 安全性 | 較低，容易誤操作 | 較安全，區段獨立清楚 |
| 🚫 限制 | 無法存取多段 Bus 空間、無法支援完整 PCIe 擴展功能 | 需 BIOS/ACPI 支援並正確配置 MMCONFIG |
Mechanism #1：I/O Port-based（0xCF8 / 0xCFC）
#define PCI_ADDR(bus, dev, func, reg) \ (0x80000000 | (bus << 16) | (dev << 11) | (func << 8) | (reg & 0xFC)) IoWrite32(0xCF8, PCI_ADDR(0, 31, 0, 0x10)); UINT32 val = IoRead32(0xCFC); // 讀 BAR0
- 限制在 I/O Port 空間
- 不能存取 offset 超過 256B（無法取到 PCIe Capability 結構）
- 項目適用於老式 PCI 裝置或 BIOS 內存取 Host Bridge
0xCF8 Address 格式（32-bit）
| Bit | 範圍 名稱 | 寬度 | 說明 |
|---|---|---|---|
| 31 | Enable Bit | 1 | 必須設為 1 才能啟用 |
| 30–24 | Reserved | 7 | 必須為 0 |
| 23–16 | Bus | 8 | Bus number |
| 15–11 | Device | 5 | Device number |
| 10–8 | Function | 3 | Function number |
| 7–2 | Register | 6 | Config register number (dword aligned) |
| 1–0 | Always 0 | 2 | 必須為 0（因為只能對齊讀取） |
如何透過 Mechanism 1 存取 bus 0 device 31 function 0 offset 0
Bus = 0x00 → bit 27–20 = 0000_0000
Device = 0x1F (31) → bit 19–15 = 11111
Function = 0x03 → bit 14–12 = 011
Offset = 0x10 → bit 11–0 = 0000_0001_0000
Enable Bit = 0x80000000
+ Bus = 0x00000000
+ Devicec = 0x000F8000
+ Function = 0x00000000
+ Offset = 0x00000000
-------------------------------
最終地址 = 0x800F8000
Mechanism #2：MMIO / ECAM-based（Memory Mapped）
#define PCIEX_BASE_ADDRESS 0xC0000000 UINT32* bar0 = (UINT32*)(PCIE_ECAM_BASE + (0 << 20) + (31 << 15) + (0 << 12) + 0x10); val = *bar0; // 直接透過 Memory Read 存取 BAR0
- 每個 Function 對應 4KB
- 可完整存取 PCIe Capabilities（超過 256 bytes）
- 搭配 ACPI 的 MCFG Table 可以動態獲得配置空間範圍
如何透過 Mechanism 2 存取 bus 0 device 31 function 0 offset 0 Bus << 20 = 0 << 20 = 0x00000000 Device << 15 = 31 << 15 = 0x000F8000 Function << 12 = 0 << 12 = 0x00000000 Offset = 0x00000000 ------------------------------- 總和 = 0x000F8000 PCIEX_BASE_ADDRESS = 0xC0000000 + Offset Sum = 0x000F8000 ------------------------------- 最終地址 = 0xC00F8000 使用 Utility -> RW -> Memory 讀取 0xC00F8000
pcie_mechanism.1750668443.txt.gz · 上一次變更: 2025/06/23 16:47 由 don
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