Linux PCI/PCI-E设备配置空间读取与修改
1 前言
PCI和PCI Express，是计算机常使用的一种高速总线。操作系统中的PCI/PCI-E设备驱动以及操作系统内核，都需要访问PCI及PCI-E配置空间。PCI/PCI-E设备的正常运行，离不开PCI/PCI-E配置空间。
通过读写PCI/PCI-E配置空间，可以更改设备运行参数，优化设备运行。本文介绍用户空间可以读取、修改、扫描PCI/PCIE设备的用户命令及使用。
在Linux内核中，为PCI和PCI-E只适用了一种总线PCI（内核提供的总线系统），故访问PCI-E配置空间，也包括了PCI设备配置空间。
2 P C I E设备配置空间读取
读取PCI-E设备配置空间的命令是lspci。
NAME
lspci – list all PCI devices
SYNOPSIS
lspci [options]
详细命令参数，可以使用man lspci来查看，这里我们只介绍常用参数。
命令默认输出结果是，当前系统的所有PCI/PCI-E设备。
[root@localhost ~]# lspci
00:00.0 Host bridge: Intel Corporation 5500 I/O Hub to ESI Port (rev 13)
00:01.0 PCI bridge: Intel Corporation 5520/5500/X58 I/O Hub PCI Express Root Port 1 (rev 13)
00:03.0 PCI bridge: Intel Corporation 5520/5500/X58 I/O Hub PCI Express Root Port 3 (rev 13)
00:07.0 PCI bridge: Intel Corporation 5520/5500/X58 I/O Hub PCI Express Root Port 7 (rev 13)
00:09.0 PCI bridge: Intel Corporation 5520/5500/X58 I/O Hub PCI Express Root Port 9 (rev 13)
00:10.0 PIC: Intel Corporation 5520/5500/X58 Physical and Link Layer Registers Port 0 (rev 13)
00:10.1 PIC: Intel Corporation 5520/5500/X58 Routing and Protocol Layer Registers Port 0 (rev 13)
00:11.0 PIC: Intel Corporation 5520/5500 Physical and Link Layer Registers Port 1 (rev 13)
00:11.1 PIC: Intel Corporation 5520/5500 Routing & Protocol Layer Register Port 1 (rev 13)
00:13.0 PIC: Intel Corporation 5520/5500/X58 I/O Hub I/OxAPIC Interrupt Controller (rev 13)
00:14.0 PIC: Intel Corporation 5520/5500/X58 I/O Hub System Management Registers (rev 13)
… …
01:00.0 Ethernet controller: Broadcom Corporation NetXtreme II BCM5709 Gigabit Ethernet (rev 20)
01:00.1 Ethernet controller: Broadcom Corporation NetXtreme II BCM5709 Gigabit Ethernet (rev 20)
04:00.0 SCSI storage controller: LSI Logic / Symbios Logic SAS1068E PCI-Express Fusion-MPT SAS (rev 08)
05:00.0 VGA compatible controller: XGI Technology Inc. (eXtreme Graphics Innovation) Z9s/Z9m (XG21 core)
[root@localhost ~]#
常用参数：
-v 显示设备的详细信息。
-vv 显示设备更详细的信息。
-vvv 显示设备所有可解析的信息。
-x 以16进制显示配置空间的前64字节，或者CardBus桥的前128字节。
-xxx 以16进制显示整个PCI配置空间（256字节）。
-xxxx 以16进制显示整个PCI-E配置空间（4096字节）。
-s [[[[<domain>]:]<bus>]:][<slot>][.[<func>]]：
显示指定设备。
示例：
[root@localhost ~]# lspci -vvvxxxx -s 00:14.0
00:14.0 PIC: Intel Corporation 5520/5500/X58 I/O Hub System Management Registers (rev 13) (prog-if 00 [8259])
Subsystem: Unknown device 00e5:0008
Control: I/O- Mem- BusMaster- SpecCycle- MemWINV- VGASnoop- ParErr- Stepping- SERR- FastB2B-
Status: Cap+ 66MHz- UDF- FastB2B- ParErr- DEVSEL=fast >TAbort- <TAbort- <MAbort- >SERR- <PERR-
Capabilities: [40] Express Unknown type IRQ 0
Device: Supported: MaxPayload 128 bytes, PhantFunc 0, ExtTag-
Device: Latency L0s <64ns, L1 <1us
Device: Errors: Correctable- Non-Fatal- Fatal- Unsupported-
Device: RlxdOrd- ExtTag- PhantFunc- AuxPwr- NoSnoop-
Device: MaxPayload 128 bytes, MaxReadReq 128 bytes
Link: Supported Speed unknown, Width x0, ASPM L0s, Port 0
Link: Latency L0s unlimited, L1 unlimited
Link: ASPM Disabled CommClk- ExtSynch-
Link: Speed unknown, Width x0
00: 86 80 2e 34 00 00 10 00 13 00 00 08 10 00 80 00
10: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
20: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 e5 00 08 00
… …
fe0: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
ff0: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
当我们用老版本的Linux系统在新平台上运行时，会发现lspci命令结果很多值为unknown。lspci显示的设备名称如”Host bridge: Intel Corporation 5500 I/O Hub to ESI Port (rev 13)“，实际上从文件/usr/share/hwdata/pci.ids进行匹配的，PCI-E配置空间并没有类似Intel这样的字符串。出现Unknown设备时，我们可以更新pci.ids文件。
pci.ids文件下载地址为：
http://pciids.sourceforge.net/
下载后，直接覆盖/usr/share/hwdata/pci.ids文件即可。
3 P C I -E设备配置空间修改
修改PCIE配置空间的命令为：setpci。
NAME
setpci – configure PCI devices
SYNOPSIS
setpci [options] devices
对于setpci命令来说，主要的参数如下：
-s [[[[<domain>]:]<bus>]:][<slot>][.[<func>]]
就是我们要指定设备，然后修改其配置空间。常用命令格式和参数如下：
setpci -s BUSID:DEVID.FUNCID REGISTEROFFSET.B=NEWVALUE
setpci -s BUSID:DEVID.FUNCID REGISTEROFFSET.W=NEWVALUE
setpci -s BUSID:DEVID.FUNCID REGISTEROFFSET.L=NEWVALUE
如：
setpci -s 0:14.0 60.B=6
是将设备0:14.0设备，PCI配置空间便宜量为0x60，写入新的字节值为6。查看PCI配置空间修改是否生效，可以通过lspci命令来查看，如设置0:14.0后，读取命令为lspci –s 0:14.0 –xxx。
4 扫描PCI设备
扫描或探测PCI/PCI-E设备的命令为：scanpci。
NAME
scanpci – scan/probe PCI buses
SYNOPSIS
scanpci [-v12OfV]
参数：
-v 打印所有设备的配置空间信息。
-1 使用PCI配置Type 1。
-2 使用PCI配置Type 2。
-f 与-1或-2参数结合，强制使用某种类型。
-O：使用OS的PCI配置空间访问方式访问。