PCIe扫盲——BDF与配置空间

雨点打透心脏的1/2处 2023-01-07 01:24 449阅读 0赞

前面的文章中介绍过，每一个PCIe设备可以只有一个功能（Function），即Fun0。也可以拥有最多8个功能，即多功能设备（Multi-Fun）。不管这个PCIe设备拥有多少个功能，其每一个功能都有一个唯一独立的**配置空间（Configuration Space）**与之对应。

和PCI总线一样，**PCIe总线中的每一个功能（Function）都有一个唯一的标识符与之对应**。这个标识符就是BDF（Bus，Device，Function），PCIe的配置软件（即Root的应用层，一般是PC）应当有能力识别整个PCIe总线系统的拓扑逻辑，以及其中的每一条总线（Bus），每一个设备（Device）和每一项功能（Function）。

在BDF中，Bus Number占用8位，Device Number占用5位，Function Number占用3位。显然，PCIe总线最多支持256个子总线，每个子总线最多支持32个设备，每个设备最多支持8个功能。

PCIe总线采用的是一种深度优先（Depth First Search）的拓扑算法，且Bus0总是分配给Root Complex。Root中包含有集成的Endpoint和多个端口（Port），每个端口内部都有一个虚拟的PCI-to-PCI桥（P2P），并且这个桥也应有设备号和功能号。

需要注意的是，每个设备必须要有功能0（Fun0），其他的7个功能（Fun1~Fun7）都是可选的。

一个简单的例子如下图所示：

![blob.png][]

**注：**关于PCIe总线的拓扑逻辑会在后面的文章中进行详细地介绍。

前面的关于PCI总线的文章介绍过PCI总线的配置空间，PCIe总线为了兼容这些PCI设备，几乎完整的保留了PCI总线的配置空间。并将配置空间扩展到4KB，用于支持一些PCIe总线中新的功能，如PCI Express Capability、Power Management和MSI/MSI-X等。

下图是从PCI总线中继承过来的配置空间：

![blob.png][blob.png 1]

下图是PCIe新增的配置空间的示意图：

![blob.png][blob.png 2]

[blob.png]: /images/20221119/62b37c6d4a8648fdb436dd9a7294e9e5.png
[blob.png 1]: /images/20221119/a85ff7313e1c4450a9efaa1d6b9040a0.png
[blob.png 2]: /images/20221119/59be18f851a84278a3aedd5b63491bb9.png