2024年6月9日发(作者：)

PCI配置空间简介

作者：敏行

PCI有三个相互独立的物理地址空间：设备存储器地址空间、I/O地址空间和配置空

间。配置空间是PCI所特有的一个物理空间。由于PCI支持设备即插即用，所以PCI

设备不占用固定的内存地址空间或I/O地址空间，而是由操作系统决定其映射的基

址。

系统加电时，BIOS检测PCI总线，确定所有连接在PCI总线上的设备以及它们的配

置要求，并进行系统配置。所以，所有的PCI设备必须实现配置空间，从而能够实

现参数的自动配置，实现真正的即插即用。

PCI总线规范定义的配置空间总长度为256个字节，配置信息按一定的顺序和大小

依次存放。前64个字节的配置空间称为配置头，对于所有的设备都一样，配置头的

主要功能是用来识别设备、定义主机访问PCI卡的方式（I/O访问或者存储器访问，

还有中断信息）。其余的192个字节称为本地配置空间，主要定义卡上局部总线的

特性、本地空间基地址及范围等。

访问PCI配置空间方法一

访问PCI配置空间可通过两个访问寄存器，CONFIG_ADDRESS寄存器和

CONFIG_DATA寄存器。这两个寄存器在PC中分别对应着CF8h和CFCh端口，并

且是32位端口，即读写要用的32为IN和OUT汇编指令。

每个PCI设备可应用三个信息进行定位，即Bus Number、Device Number和Function

Number。另外，PCI配置空间一共是256个字节，被分割成64个4字节的寄存器，

从0-63编号。

每次要访问PCI配置空间时，先设置CONFIG_ADDRESS寄存器，这时

CONFIG_DATA存储器的内容就对应着该PCI配置空间中的相应的寄存器。

访问PCI配置空间方法二

第二种访问配置空间的方法是通过HalGetBusData和HalSetBusData两个内核函数。

这两个函数将方法进行了封装，不需要程序员对PCI空间进行直接读取。

DDK提供了两个内核函数HalGetBusData和HalSetBusData，分别用于读取PCI设备

的配置空间和设置PCI配置空间。

ULONG HalGetBusData(

IN BUS_DATA_TYPE BusDataType,

IN ULONG BusNumber,

IN ULONG SlotNumber,

IN PVOID Buffer,

IN ULONG Length

);

注解：

＊ BusDataType：该参数指定总线类型。HalGetBusData函数可以查询各个总线的情

况，对于PCI总线，这里设置为PCIConfiguration。

＊ BusNumber：该参数指定Bus的总线号.

＊ SlotNumber：该参数由Device号和功能号共同组成。

＊ Buffer：该参数是得到的PCI配置空间的首地址。

＊ Length：该参数是PCI配置空间的大小。

访问PCI配置空间方法三（本例仅限于WDM驱动，比较广泛使用）

方法二适用于NT式驱动，但并不适用于WDM驱动。WDM中使用IRP获得PCI

配置空间。此方法不需要了解PCI具体的配置空间结构，WDM驱动程序已经帮助

程序员从PCI配置空间中分析出有用信息，并通知给程序员。

WDM会为不同总线上的设备提供一个PDO设备，当程序员所写的功能驱动挂接在

PDO之上的时候，就可以将IRP_MN_START_DEVICE传递给底层的PDO去处理。

PCI总线的PDO就会得到PCI配置空间，并从中得到有用信息，如中断号、设备物

理内存及I/O端口等信息。

在处理完IRP_MN_START_DEVICE后，驱动程序会将处理结果存储在IRP的设备

堆栈中，从I/O堆栈可以取出CM_FULL_RESOURCE_DESCRIPTOR数据结构，从

CM_FULL_RESOURCE_DESCRIPTOR中可以取出

CM_PARTIAL_RESOURCE_LIST数据结构，而在CM_PARTIAL_RESOURCE_LIST

中又可以取出CM_PARTIAL_RESOURCE_DESCRIPTOR数据结构。

CM_FULL_RESOURCE_DESCRIPTOR

数据结构就是PDO帮助程序员从256字

节的PCI配置空间中获取的有用信息，

这其中包括终端号、设备物理内存、I/O

端口等信息。

访问PCI配置空间方法四（本例仅限于WDM驱动）

方法三没有完整的的获取到256字节的PCI配置空间，需要自己创建

IRP_MN_READ_CONFIG或者IRP_MN_WRITE_CONFIG，然后将创建好的即插即

用IRP发送到底层的PDO，并等待PDO的处理。该方法获取完整的PCI配置空间。

配置空间 操作系统