PCI总线的存储器读写总线业务

总线的根本任务是完结数据传送，将一组数据从一个设备传送到另一个设备，当然总线也能够将一个设备的数据广播到多个设备。在处理器体系中，这些数据传送都要依靠必定的规矩，PCI总线并不破例。

PCI总线运用单端并行数据线，选用地址译码办法进行数据传递，而选用ID译码办法进行装备信息的传递。其间地址译码办法运用地址信号，而ID译码办法运用PCI设备的ID号，包含Bus Number、Device Number、Function Number和Register Number。下文将以图1‑1中的处理器体系为例，扼要介绍PCI总线支撑的总线业务及其传送办法。

如表1‑2所示，PCI总线支撑多种总线业务。而本节要点介绍存储器读写总线业务，I/O读写总线业务，并在第2.4节具体介绍装备读写总线业务。值得注意的是，PCI设备只要在体系软件初始化装备空间之后，才干够被其他主设备拜访。

当PCI设备的装备空间被初始化之后，该设备在当时的PCI总线树大将具有一个独立的PCI总线地址空间，即BAR((Base Address Register)寄存器所描绘的空间，有关BAR寄存器的具体阐明见第2.3.2节。

处理器与PCI设备进行数据交换，或许PCI设备之间进行存储器数据交换时，都将经过PCI总线地址完结。而PCI设备与主存储器进行DMA操作时，运用的也是PCI总线域的地址，而不是存储器域的地址，此刻HOST主桥将完结PCI总线地址到存储器域地址的转化，不同的HOST主桥进行地址转化时运用的办法并不相同。

PCI总线的装备读写总线业务与HOST主桥与PCI桥相关，因而读者需求了解HOST主桥和PCI桥的具体完结机制之后，才干深化了解这部分内容。本篇将在第2.4节具体介绍这些内容。鄙人文中，咱们假定所运用的PCI设备的装备空间现已被体系软件初始化。

PCI总线支撑以下几类存储器读写总线业务。

(1)HOST处理器对PCI设备的BAR空间进行数据读写，BAR空间能够运用存储器或许I/O译码办法。HOST处理器运用PCI总线的存储器读写总线业务和I/O读写总线业务拜访PCI设备的BAR空间。

(2)PCI设备之间的数据传递。在PCI总线上的两个设备能够直接通讯，如一个PCI设备能够拜访别的一个设备的BAR空间。不过这种数据传递在PC处理器体系中，较少运用。

(3)PCI设备对主存储器进行读写，即DMA读写操作。DMA读写操作在所有处理器体系中都较为常用，也是PCI总线数据传送的要点地点。在大都情况下，DMA读写操作完毕后将伴随着中止的发生。PCI设备能够运用INTA#、INTB#、INTC#和INTD#信号提交中止恳求，也能够运用MSI机制提交中止恳求。

1.3.1PCI总线业务的时序

PCI总线运用第1.2节所述的信号进行数据和装备信息的传递，一个PCI总线业务的根本拜访时序如图1‑3所示，与PCI总线业务相关的操控信号有FRAME#、IRDY#、TRDY#、DEVSEL#等其他信号。

当一个PCI主设备需求运用PCI总线时，需求首要发送REQ#信号，经过总线裁定取得总线运用权，即GNT#信号有用后，运用以下进程完结一个完好PCI总线业务，对方针设备进行存储器或许I/O地址空间的读写拜访。

(1)当PCI主设备取得总线运用权之后，将在CLK1的上升沿置FRAME#信号有用，发动PCI总线业务。当PCI总线业务完毕后，FRAME#信号将被置为无效。

(2)PCI总线周期的第一个时钟周期(CLK1的上升沿到CLK2的上升沿之间)为地址周期。在地址周期中，PCI主设备将拜访的意图地址和总线指令别离驱动到AD[31:0]和C/BE#信号上。假如当时总线指令是装备读写，那么IDSEL信号线也被置为有用，IDSEL信号与PCI总线的AD[31:11]相连，详见第2.4.4节。

(3)当IRDY#、TRDY#和DEVSEL#信号都有用后，总线业务将运用数据周期，进行数据传递。当IRDY#和TRDY#信号没有一起有用时，PCI总线不能进行数据传递，PCI总线运用这两个信号进行传送操控。

(4)PCI总线支撑突发周期，因而在地址周期之后能够有多个数据周期，能够传送多组数据。而方针设备并不知道突发周期的长度，假如方针设备不能持续接纳数据时，能够disconnect当时总线业务。值得注意的是，只要存储器读写总线业务能够运用突发周期。

一个完好的PCI总线业务远比上述进程杂乱的多，由于PCI总线还支撑许多传送办法，如双地址周期、fast back-to-back(快速背靠背)、刺进等候状况、重试和断连、总线上的错误处理等一系列总线业务。本篇纷歧一介绍这些传送办法。

1.3.2Posted和Non-Posted传送办法

PCI总线规则了两类数据传送办法，别离是Posted和Non-Posted数据传送办法。其间运用Posted数据传送办法的总线业务也被称为Posted总线业务；而运用Non-Posted数据传送办法的总线业务也被称为Non-Posted总线业务。

其间Posted总线业务指PCI主设备向PCI方针设备进行数据传递时，当数据抵达PCI桥后，即由PCI桥接收来自上游总线的总线业务，并将其转发到下流总线。选用这种数据传送办法，在数据还没有抵达终究的意图地之前，PCI总线就能够完毕当时总线业务，从而在必定程度上处理了PCI总线的拥塞。

而Non-Posted总线业务是指PCI主设备向PCI方针设备进行数据传递时，数据有必要抵达终究意图地之后，才干完毕当时总线业务的一种数据传递办法。

明显选用Posted传送办法，当这个Posted总线业务经过某条PCI总线后，就能够开释PCI总线的资源；而选用Non-Posted传送办法，PCI总线在没有完毕当时总线业务时有必要等候。这种等候将严峻堵塞当时PCI总线上的其他数据传送，因而PCI总线运用Delayed总线业务处理Non-Posted数据恳求，运用Delayed总线业务能够相对缓解PCI总线的拥塞。Delayed总线业务的具体介绍见第1.3.5节。

PCI总线规则只要存储器写恳求(包含存储器写并无效恳求)能够选用Posted总线业务，下文将Posted存储器写恳求简称为PMW(Posted Memory Write)，而存储器读恳求、I/O读写恳求、装备读写恳求只能选用Non-Posted总线业务。