Спецификации pci и pci-X.

Шина PCI имеет уже длинную историю.

• PCI 1.0 (1992 г.) — определена общая концепция, описаны сигналы и прото­кол 32-битной параллельной синхронной шины с тактовой частотой до 33,3 МГц и пиковой пропускной способностью 132 Мбайт/с.

• PCI 2.0 (1993 г.) — введена спецификация коннекторов и карт расширения с возможным расширением разрядности до 64 бит (пропускная способность до 264 Мбайт/с), предусмотрены варианты питания интерфейсных схем на­пряжением 5 и 3,3 В.

• PCI 2.1 (1995 г.) — введена частота 66 МГц (только для устройств с напря­жением питания 3,3 В), что позволило обеспечить пиковую пропускную спо­собность до 264 Мбайт/с в 32-битном варианте и 528 Мбайт/с в 64-битном.

• PCI 2.2 (1998 г.) — уточнения версии 2.1, введен новый механизм сигнализа­ции прерываний — MSI.

• PCI 2.3 (2002 г.) — определены биты для прерываний, облегчающие иденти­фикацию источника; отменены карты расширения с питанием 5 В (остались только универсальные и 3,3 В); введен низкопрофильный (low profile) кон­структив карт расширения; добавлены сигналы дополнительной шины SM-Bus. Эта версия, описанная в документе PCI Local Bus Specification, Revision 2.3, является базой для современных расширений.

• PCI 3.0 (2004 г.) — отменены системные платы на 5 В (остались только уни­версальные и 3,3 В).

На базе PCI 2.3 в 1999 году появилось расширение PCI-X, призванное сущест­венно повысить пиковую пропускную способность шины за счет увеличения частоты передачи, а также повысить эффективность работы за счет оптимиза­ции протокола.

Взаимодействие устройств на шине pci

Устройством PCI называется микросхема, или карта расширения, подключен­ная к одной из шин PCI и использующая для доступа к конфигурационным ре­гистрам выделенную ей линию IDSEL, принадлежащую этой шине. Устройство может быть многофункциональным, то есть состоять из множества (от 1 до 8) так называемых функций.

Каждое устройство PCI при установке в конкретную систему получает иденти­фикатор, однозначно определяющий его положение на дереве шин PCI данно­го компьютера. Идентификатор имеет иерархическую структуру и состоит из номеров шины (bus), устройства (device) и функции (function). Идентификатор задает положение блока конфигурационных регистров заданной функции вы­бранного устройства в общем конфигурационном пространстве системы.

С программной точки зрения устройство PCI может иметь следующие компо­ненты:

• конфигурационные регистры, используемые для идентификации и началь­ного конфигурирования устройства при инициализации системы (для всех устройств предусмотрен обязательный набор конфигурационных регистров, остальные регистры могут применяться для текущего управления);

• операционные регистры (необязательно) – это регистры, которые используются для текущего управления и взаимодействия с устройством;

• источники запросов на прерывания;

• мастер шины, обеспечивающий прямой доступ к системной памяти (DMA) и взаимодействие с другими устройствами.

С устройством PCI, когда оно является целевым, можно взаимодействовать не­сколькими способами:

• командами обращения к памяти и портам ввода-вывода; эти команды адре­суются к областям, выделенным устройству при конфигурировании;

• командами обращения к конфигурационным регистрам; эти команды адресу­ются по идентификатору — номеру шины, устройства и функции (компо­нентам многофункционального устройства PCI);

• специальными широковещательными сообщениями, передаваемыми для всех устройств выбранной шины;

• командами пересылки сообщений; команды адресуются по идентификатору устройства (эта возможность появилась в PCI-X 2.0).