Peripheral Component Interconnect

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Peripheral Component Interconnect (kurz PCI) ist ein Bus zur leichten Verbindung von Peripheriegeräten mit der CPU.

Konfigurations-Register

Jedes PCI-Gerät besitzt ein Konfigurations-Register, welches 256 Byte groß ist. Gelesen und beschrieben wird es 32bit-weise mithilfe eines Adress-I/O-Ports (0xCF8) und eines Daten-I/O-Ports (0xCFC).

Aufbau des Adress-I/O-Ports

31 30-24 23-16 15-11 10-8 7-0
Enable Bit Reserviert Busnummer Gerätenummer Funktionsnummer Registernummer


Aufbau des Konfigurations-Adressraum

Register 31-24 23-16 15-8 7-0
0x00 Device ID Vendor ID
0x04 Status Command
0x08 Classcode Revision ID
0x0C BIST Header Type Latency Timer Cache Line Size

Die ersten 16 Byte sind für alle PCI-Geräte gleich.

  • Classcode ist noch einmal geteilt. Die oberen 8 Bit repräsentieren die Base Class. Die mittleren 8 Bit stehen für die Subclass und die unter 8 Bit für das Programming Interface.
  • Header Type spezifiziert den Inhalt der Register 0x10-0x3C, wobei Bit 7 angibt ob es sich um ein Multifunction-Device handelt oder nicht.
Header Type Kurze Beschreibung
0x00 Standard
0x01 PCI/PCI-Bridge
0x02 CardBus-Bridge

Header Type 0x00

Register 31-24 23-16 15-8 7-0
0x10 Base Address 0 (BAR0)
0x14 Base Address 1 (BAR1)
0x18 Base Address 2 (BAR2)
0x1C Base Address 3 (BAR3)
0x20 Base Address 4 (BAR4)
0x24 Base Address 5 (BAR5)
0x28 Cardbus CIS Pointer
0x2C Subsystem ID Subsystem Vendor ID
0x30 Expansion ROM base address
0x34 Reserviert
0x38
0x3C Max Latency Min Grant Interrupt Pin Interrupt Line

Header Type 0x01

Register 31-24 23-16 15-8 7-0
0x10 Base address
0x14
0x18 Secondary latency timer Subordinate bus № Secondary bus № Primary bus №
0x1C Secondary Status I/O Limit I/O base
0x20 Memory limit Memory base
0x24 Prefetchable memory limit Prefetchable memory base
0x28 Prefetchable base upper 32 bits
0x2C Prefetchable limit upper 32 bits
0x30 I/O limit upper 16 bits I/O base upper 16 bits
0x34 Reserviert Capabilities pointer
0x38 Extension ROM base address
0x3C Bridge control Interrupt pin Interrupt line

Codebeispiel

<c>

  1. define PCI_CONFIG_DATA 0xCFC
  2. define PCI_CONFIG_ADDRESS 0xCF8

/** 

* Liest ein Dword aus einem PCI-Konfigurations-Register
*  @param bus Bus
*  @param dev Gerät
*  @param func Funktion
*  @param offset Registernummer
*  @return Register content
*/

int pci_config_readd(int bus,int dev,int func,int offset) { 

 int val;
 int address = 0x80000000|(bus<<16)|(dev<<11)|(func<<8)|(offset&0xFC);
 outl(PCI_CONFIG_ADDRESS,address);
 val = inl(PCI_CONFIG_DATA);
 return val;

}

/** 

* Schreibt ein Dword in in ein PCI-Konfigurations-Register
*  @param bus Bus
*  @param dev Gerät
*  @param func Funktion
*  @param offset Registernummer
*  @param val Wert zum Schreiben
*/

void pci_config_writed(int bus,int dev,int func,int offset,int val) { 

 int address = 0x80000000|(bus<<16)|(dev<<11)|(func<<8)|(offset&0xFC);
 outl(PCI_CONFIG_ADDRESS,address);
 outl(PCI_CONFIG_DATA,val);

} </c>

Classcodes

Class Beschreibung
0x00 Alle Geräte die gebaut wurden bevor Classcodes eingeführt wurden
0x01 Massenspeicher
0x02 Netzwerk-Controller
0x03 Bildschirm-Controller
0x04 Multimedia-Geräte
0x05 Speicher-Controller
0x06 Bridge-Geräte
0x07 Controller zur einfachen Kommunikation
0x08 System-Peripherie
0x09 Input-Geräte
0x0A Docking-Stationen
0x0B Prozessoren
0x0C Seriell-Bus-Controller
0x0D Wireless-Controller
0x0E-0xFE Reserviert
0xFF Sonstige


Class 0x00 - Pre 2.0

Subclass Beschreibung
0x00 Alle nicht-VGA-Geräte
0x01 VGA-Geräte


Class 0x01 - Massenspeicher

Subclass Beschreibung
0x00 SCSI
0x01 IDE
0x02 Floppy
0x03 IPI
0x04 RAID
0x05 ATA Controller (mit DMA)
0x80 Anderer Massenspeicher


Class 0x02 - Netzwerk-Controller

Subclass Beschreibung
0x00 Ethernet
0x01 Token Ring
0x02 FDDI
0x03 ATM
0x80 Anderer Netzwerk-Controller


Class 0x03 - Bildschirm-Controller

Subclass Beschreibung
0x00 VGA-Kompatibel
0x01 XGA
0x80 Anderer Bildschirm-Controller


Class 0x04 - Multimedia-Geräte

Subclass Beschreibung
0x00 Video-Gerät
0x01 Audio-Gerät
0x80 Anderes Multimedia-Gerät


Class 0x05 - Speicher-Controller

Subclass Beschreibung
0x00 RAM
0x01 Flash-Speicher
0x80 Anderer Speicher


Class 0x06 - Bridge-Geräte

Subclass Beschreibung
0x00 Host/PCI-Bridge
0x01 PCI/ISA-Bridge
0x02 PCI/EISA-Bridge
0x03 PCI/MicroChannel-Bridge
0x04 PCI/PCI-Bridge
0x05 PCI/PCMCIA-Bridge
0x06 PCI/NuBus-Bridge
0x07 PCI/CardBus-Bridge
0x09 Semitransparente PCI/PCI-Bridge
0x0A InfiniBand/PCI-Brige
0x80 Anderer Bridge-Typ


Class 0x07 - Controller zur einfachen Kommunikation

Subclass Beschreibung
0x00 Serielle Schnittstelle
0x01 Parallelport
0x04 GPIB (IEEE488.1/2) Controller
0x05 SmartCard
0x80 Andere


Class 0x08 - System-Peripherie

Subclass Beschreibung
0x00 Programmable Interrupt Controller
0x01 Direct Memory Access
0x02 Timer
0x03 Realtime Clock
0x80 Andere System-Peripherie


Class 0x09 - Input-Geräte

Subclass Beschreibung
0x00 Tastatur
0x01 Digitizer (Stift)
0x02 Maus
0x80 Anderes Input-Gerät


Class 0x0A - Docking-Stationen

Subclass Beschreibung
0x00 Normale Docking-Station
0x80 Andere Docking-Station


Class 0x0B - Processors

Subclass Beschreibung
0x00 386
0x01 486
0x02 Pentium
0x10 Alpha
0x20 PowerPC
0x40 Co-Processor


Class 0x0C - Seriell-Bus-Controller

Subclass Beschreibung
0x00 Firewire (IEEE 1394)
0x01 ACCESS-Bus
0x02 SSA (Serial Storage Architecture)
0x03 USB (Universal Serial Bus)


Class 0x0D - Wireless-Controller

Subclass Beschreibung
0x11 Bluetooth
0x12 Broadband


Weblinks

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