PCIe从入门到精通之九：利用lspci和PCIe设备的ID查看配置空间

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PCIe从入门到精通之九：利用lspci和PCIe设备的ID查看配置空间

0. 引言

在《PCIe从入门到精通之七：PCIe设备的配置空间简介》我们已经大体上介绍PCIe设备的配置空间；在《PCIe从入门到精通之八：PCIe设备的身份证ID》PCIe设备的身份证ID。介绍了这么多理论，朋友们一定会说，你教的都是些没用的东西，不能学以致用。

下面我们通过实战来解决下面两个问题：有什么命令可以查看PCIe设备的身份证ID和配置空间？将PCIe设备的身份证ID和配置空间显示出来后它们是什么样子的？

所有PCIe主题的文章都会收录在《深入浅出聊PCIe》合集里，欢迎评阅。

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1. 查看PCIe设备的身份证ID

使用设备管理器 (Device Manager)，这是最直观和常用的方法。

1. 打开设备管理器。可以通过在运行（Win + R）中输入 devmgmt.msc 并按回车键来打开设备管理器。
2. 找到你想要查看的PCIe设备。这些设备通常在"显示适配器"、"网络适配器"或其他类别下。
3. 右键点击该设备，然后选择"属性"。
4. 在属性窗口中，切换到"详细信息"选项卡。
5. 在"属性"下拉菜单中，选择"位置信息 (Location Information)"。
6. 此时，你将看到设备的Bus Number、Device Number和Function Number，格式通常为"CI bus X, device Y, function Z"。

如下图所示，图中的网卡的PCIe device ID是：Bus 9, Device 0, Function0；

Linux下如何查看PCIe设备的身份证ID

在Linux下查看PCIe设备的Bus Number、Device Number和Function Number (BDF)，lspci 是最常用和推荐的工具。

使用 lspci 命令，输出通常会以 BBD.F 的格式显示设备的BDF地址。

$ lspci

00:00.0 Host bridge: Intel Corporation 8th Gen Core Processor Host Bridge/DRAM Registers (rev 07)

00:02.0 VGA compatible controller: Intel Corporation CoffeeLake-H GT2 [UHD Graphics 630]

00:08.0 System peripheral: Intel Corporation Xeon E3-1200 v5/E3-1500 v5/6th Gen Core Processor Gaussian Mixture Model

00:14.0 USB controller: Intel Corporation Cannon Lake PCH USB 3.1 xHCI Host Controller (rev 10)

00:14.2 RAM memory: Intel Corporation Cannon Lake PCH Shared SRAM (rev 10)

00:15.0 PCI bridge: Intel Corporation Cannon Lake PCH SPI Controller (rev 10)

00:16.0 Communication controller: Intel Corporation Cannon Lake PCH HECI Controller (rev 10)

00:17.0 SATA controller: Intel Corporation Cannon Lake PCH SATA AHCI Controller (rev 10)
...

在上面的例子中，第一个设备00:00.0 Host bridge表示Bus number=0、device number=0、function number=0的host bridge。其它的PCIe设备依次类推。

下图是一个PCIe tree，按照图中的示例从中可以找出各个device的bus number，device number和function number。大家可以自己按图索骥。

2. 如何查看PCIe设备的配置空间

先回忆一下PCIe设备配置空间的结构：

PCI Express 配置空间被划分为一个与"CI兼容的配置空间"(PCI Compatible Configuration Space)和一个"CIe扩展配置空间"(PCIe Extended Configuration Space)。如下图所示，"CI兼容的配置空间"由前 256 字节组成(Byte 0h~FFh)；PCI Express 将每个function的配置空间扩展到了 4096 字节(4KB,FFFh)，而"CIe扩展配置空间"则由除PCI兼容的配置空间外剩余的配置空间组成(Byte 100h~FFFh)。

在PCI兼容的配置空间里，前0h~3Fh存放的是PCI header(device基本信息)，后面的40h~FFh存放的是PCIe Capability Structure(device都有哪些本领)。

在扩展配置空间里(Byte 100h~FFFh)，全部存放的是PCIe Extended Parameters and Capability Structure。

Windows下如何查看PCIe设备的配置空间

在Windows下直接查看PCIe设备的配置空间（Configuration Space）不像在Linux下那样直接通过 lspci -xxxx 或 sysfs 文件系统那样方便。Windows操作系统出于安全和系统稳定性的考虑，对底层硬件的直接访问进行了严格的抽象和限制。普通用户和应用程序通常无法直接读取或写入PCIe设备的配置空间寄存器。可以通过第三方工具实现。

Linux下如何查看PCIe设备的配置空间

查看原始十六进制配置空间 (lspci -s BusIDeviceID.FunctionID -xxx)

1) 标准配置空间 0x000-0x0FF 的数据

以后我们将用上面这张图来详细介绍各个寄存器的含义。
2)扩展配置空间 0x100-0xFFF 的数据示例 $ lspci -s 0000:01:00.0 -xxxx

... (前面是标准配置空间 0x000-0x0FF 的数据)
下面是扩展配置空间 0x100-0xFFF 的数据示例：
00000100: 14 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00000110: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00000120: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00000130: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00000140: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00000150: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00000160: 1b 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00000170: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00000180: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00000190: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
000001a0: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
000001b0: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
000001c0: 23 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
... (一直到 0xFF0 偏移量)
```
### 三， 抛砖引玉
我们可以通过命令来显示PCIe配置空间的值，那么PCIe设备的配置空间的这些值是怎么从PCIe设备里被读取到Host OS的？可以通过什么方式来读写？具体的读写流程是怎样的？
敬请关注下一篇：《PCIe从入门到精通之十：PCIe配置空间的访问方式详解》
### 四，参考文献：