PCIe Base & Limit寄存器详解

上一篇文章介绍了Type0型配置空间Header中的BAR的作用和用法，但是PCIe中的桥设备（Switch和Root中的P2P）又是如何判断某一请求（Request）是否属于自己或者自己的分支下的设备的呢？这实际上是通过Type1型配置空间Header中的Base和Limit寄存器来实现的，这篇文章来进行简单地介绍一下。

Base和Limit寄存器在Type1 Header中的位置如下图所示：

Base和Limit寄存器分别确定了其所有分支下设备（The device that live beneath this bridge）的地址的起始和结束地址。根据请求类型的不同，分别对应不同的Limit&Base组合：

• Prefetchable Memory Space（P-MMIO）
• Non- Prefetchable Memory Space（NP-MMIO）
• IO Space（IO）

一旦该桥分支下面的任意设备的BAR发生改变，该桥的Base&Limit寄存器也需要做出对应的改变。

下面以一个简单的例子，来分析一下：

如上图所示，连接到Switch的PortB上的PCIe Endpoint分别配置了NP-MMIO、P-MMIO和IO空间。下面来简单地分析一下PortB的Header中的Base & Limit 寄存器。

P-MMIO Base & Limit

NP-MMIO Base & Limit

需要注意的是，Endpoint的需要的NP-MMIO的大小明明只有4KB，PortB的Header却给其1MB的空间（最小1MB），也就是说剩余的空间都将会被浪费掉，并且其他的Endpoint都将无法使用这一空间。

IO Base & Limit

注：IO空间可分配的最小值为4KB，最大值则取决于操作系统和BIOS。

Unused Base and Limit Registers

很多情况下，我们并不需要所有的地址空间类型，比如所在某一个Endpoint中没有使用IO Space。此时，其对应的桥的Header会把Base的地址设置为大于Limit的地址，也就是把地址范围设置为无效。

一个完整的例子如下图所示：