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最近楼主比较苦逼啊,主管布置了一道访问pci的作业,这个作业使用io方式还可以非常浪地将所有的东西都给读取出来,虽然不能读取出pci-e设备的所有信息,但是还是可以将256位的其他东西给读出来的。
本文将先从io访问模式进行对pci访问的设置,在这里我所使用的包含了dos和Linux,这样可以看到这2个的系统代码的不同。
PCI总线是一种高性能32位或者64位的多路复用地址或者数据行的总线。相当于现实生活中的公路,是所谓的信号通道。可以在这上面传输数据、控制信号等等。
作用:高度集成外围控制其、外围插件和处理器/内存系统之间的互连机制。
如果要访问PCI 设备,首先要确定PCI设备在系统中的物理连接情况。描述这个连接情况的数据是“总线号”、“设备号”和“功能号”。一个系统可以有256个PCI总线,每个总线上可以有32个设备,每个设备可以具有8个功能(每个功能作为一个PCI设备)。当这三个数据确定的时候,就可以在系统中唯一确定一个PCI 设备。
8~10:功能位. 有时候,一个pci设备对应多个功能.将每个功能单元分离出来,对应一个独立的pci device
11~15位:设备号 对应该pci总线上的设备序号
16~23位:总线号 根总线的总线号为0.每遍历到下层总线,总线号+1
在上图的总线结构中,ethernet设备和pci-pci bridge的同类型资源空间必须要是pci bus0的一个子集
例如,pci bus 0的I/O端口资源是0x00CC~0x01CC. Ethernet设备的I/O范围的是0x00CC~0x0xE0.那么pci-pci bridge的I/O端口范围就必须要在0x0xE0~0x01CC之间.
同样,SCSI和VIDEO同类型资源必须要是pci_bus1的子集.pci bus1上有一个pci桥,对应的资源也就是它所连桥上的资源.即pci_bus->self.也就是说,下层总线的资源是它上层总线资源的子集。上层总线资源是下层总线资源的父集。
其实,每个PCI设备的资源地始地址都是由操作系统设置的.在x86上,都由bios设置好了.
PCI配置空间是一块容量为256字节并具有特定记录结构或模型的地址空间,通过配置空间,我们可以了解该PCI设备的一些配置情况,进而控制该设备,除主总线桥以外的所有PCI设备都必须事先配置空间.
配置空间的前64个字节叫头标区,头标区又分成两个部分,第一部分为前16个字节,在各种类型的设备中定义都是一样的,其他字节随各设备支持的功能不同而有所不同,位于偏移0EH的投标类型字段规定了是何种布局,目前有三种头标类型,头标类型1用于PCI-PCI桥,头标类型2用于PCI-CARDBUS桥,头标类型0用于其他PCI设备,下图为头标类型0的头标区布局。
偏移:00H。该字段用以标明设备的制造者。一个有效的供应商标识由PCI SIG来分配,以保证它的唯一性。0FFFFH是该字段的无效值。
偏移:02H。用以标明特定的设备,具体代码由供应商来分配。
偏移:08H。用来指定一个设备特有的版本识别代码,其值由供应商提供,可以是0。
偏移:0EH。该字段有两个作用,一是用来表示配置空间头标区第二部分的布局类型;二是用以指定设备是否包含多功能。位7用来标识一个多功能设备,位7为0表明是单功能设备,位7为1表明是多功能设备。位0-位6表明头标区类型。
偏移:09H。标识设备的总体功能和特定的寄存器级编程接口。该字节分三部分,每部分占一个字节,第一部分是基本分类代码,位于偏移0BH,第二部分叫子分类代码,位于偏移0AH处,第三部分用于标识一个特定的寄存器级编程接口。
在dos下申请相关的接口就可以得到io口,通过cf8和cfc的模式进行读取遍历pci设备。
#include <stdio.h>typedef unsigned long DWORD;typedef unsigned int WORD;#define MK_PDI(bus,dev,func) (WORD)((bus<<8)|(dev<<3)|(func))#define MK_PCIaddr(bus,dev,func) (DWORD)(0xf8000000L|(DWORD)MK_PDI(bus,dev,func)<<8)#define PCI_CONFIG_ADDRESS 0xCF8 #define PCI_CONFIG_DATA 0xCFCDWORD inpd(int inport){DWORD data;asm mov dx,inport;asm lea bx,data;__emit__(0x66,0x50,0x66,0xED,0x66,0x89,0x07,0x66,0x58);return data;}void outpd(int outport,DWORD addr){asm mov dx,outport;asm lea bx,addr;__emit__(0x66,0x50,0x66,0x8B,0x07,0x66,0xEF,0x66,0x58);}DWORD GetData(DWORD addr){DWORD data;outpd(PCI_CONFIG_ADDRESS,addr);data = inpd(PCI_CONFIG_DATA);return data;}int main(){int bus,dev,func;DWORD addr,addr1,addr2,addr3;DWORD data,data1,data2,data3;printf("Bus#\tDev#\tFunc#");printf("\n");for (bus = 0; bus <= 0x63; ++bus){for (dev = 0; dev <= 0x1F; ++dev){for (func = 0; func <= 0x7; ++func){addr = MK_PCIaddr(bus,dev,func);data = GetData(addr);if((WORD)data!=0xFFFF) {printf("%2.2x\t%2.2x\t%2.2x\t",bus,dev,func);printf("\n"); }}}}return 0;}
在Linux系统下就很简单了,直接看代码吧!
#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<unistd.h>#include<sys/io.h>#define PCI_MAX_BUS 255#define PCI_MAX_DEV 31#define PCI_MAX_FUN 7#define PCI_BASE_ADDR 0x80000000L#define CONFIG_ADDR 0xcf8#define CONFIG_DATA 0xcfctypedef unsigned long DWORD;typedef unsigned int WORD;typedef unsigned long DWORD;int main(){WORD bus,dev,fun;DWORD addr,data;int ret;printf("bus#\tdev#\tfun#\t");printf("\n");ret = iopl(3);if(ret < 0){ perror("iopl set error");return -1;}for(bus = 0; bus <= PCI_MAX_BUS; bus++)for(dev = 0; dev <= PCI_MAX_DEV; dev++)for(fun = 0; fun <= PCI_MAX_FUN; fun++){addr = PCI_BASE_ADDR|(bus << 16)|(dev << 11)|(fun << 8);outl(addr,CONFIG_ADDR);data = inl(CONFIG_DATA);if((data != 0xffffffff)&&(data != 0)){printf("%2x\t%2x\t%2x",bus,dev,fun);printf("\n");} }ret = iopl(0);if(ret < 0){perror("iopl set error");return -1;}return 0;}
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