linux-kernel - CPU如何知道PCI地址空间

Question

我了解 CPU 可以配置 PCI 和 PCIe 设备（通过 BIOS 或操作系统中的代码），通过写入设备配置空间的特定区域来响应某些物理内存地址。
事实上，考虑到设备的许多要求（内存对齐、DMA 功能等），Linux 内核具有相当复杂的算法来执行此操作。

看到该软件似乎可以控制该内存是否映射、何时以及在何处映射，我的问题是：一个软件如何控制物理内存的映射？

在这个配置之后，PCI 设备将知道响应给定的地址范围，但是 CPU 怎么知道它应该在 PCI 总线上为那些刚刚动态决定的特定地址？

Answer 1

北桥使用要路由到内存控制器的地址范围进行编程。所有其他地址都转到外部总线。

Answer 2

它基于 CPU 拥有的地址映射信息。如果它是 64 位处理器，通常你有 2^64 -1 个地址线和 CPU。现在内存大约是 16 GB，即 2^34 大约是 16 GB。因此 CPU 拥有的所有设备（甚至是传统的 PCI 和 PCIe 设备）及其配置空间都可以映射到此 RAM 物理地址空间上方的地址线。对该空间的任何 IO 都可以转发到相应的设备。在我们的例子中，CPU 发现它想要访问的配置空间是 PCI 或 PCIe 设备，然后它将指令转发到 CPU 的主机桥（00:00:00 Do lspci in a box，您将看到主机桥这个 BDF)

一旦发现目标设备在主机桥中，指令（可以是 IO 或内存）将被转换为适当的 TLP 请求。