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外围设备专业委员会2003年学术研讨会论文集 即插即用外围扩展技术探讨 喻尊河袁维忠冯冬明 (江南计算技术研究所无锡214083) 摘要在传统计算机系统中．外围设备使用的I／O编址、存储器编址和中断等资源多数是使用线路跳接 器和DIP开关来指定。因此，要保证外围扩展的设备在资源上不与其它设备发生冲突比较困难。现代计 PCI配置寄存器和即 算机研制普遍采用的即插即用技术对资源冲突问题提供了很好的解决方法，该：ZJ,k 插即用配置过程、即插即用设备的软件、即插即用兼容性问题等几个方面对即插即用技术作了探讨，最 后以即插即用外围扩展应遵循的各项要求结柬。 关键词即插即用即插即用BIOS即插即用OS 1引言 在高性能计算机系统中，PCI总线已经成为外围扩展的标准平台。PCI总线因其数据 传输率高和支持即插即用的特点而受到欢迎。即插即用ONP)的意义所指的是系统能够自 动确定安装在系统上的设备所需要的资源，并以避免系统冲突的方法进行映射。PCI总线 规范为每个PCI设备定义了都必须支持的“个字节的配置寄存器这些寄存器的用途是为 host系统配置机构提供信息，以便把该设备所使用的资源定位于系统空间。正是因为有了 配置信息，PNP功能才能得以实现。PaPNP系统有三个组成部分：PCI设备配置寄存器： 系统BIOS和系统软件。本文主要涉及这三个组成部分、系统如何操作和在一些不能完全 支持PNP操作的系统中开发产品可能会遇到的问题。 2 PCI配置寄存器和即插即用配置过程 每个PCI设备必须含有遵循PCI总线规范定义的64字节的配置寄存器，这些寄存器 的排列如表1所示。 配置寄存器中有四项对于PNP系统非常重要的内容，它们是VendorID，Device∞， Base Address Line。VendorID和Device Registers ID结合在一起，共同 03AR)和Interrupt 标识实际PCI设备的制造耆。VendorID的值由PCI SIG组织统一分配，每个销售者被分 配唯一的标识号，各个销售者又为自己生产的不同设备指定Device ID值，以确保每种设 备都有唯一的标识。BAR具有双重目的：系统加电时，BAR标识该设备要请求的系统资 源，每个设备可以最多使用6个BAR寄存器，可以申请6个不同的地址空间：BAR在上 电时的初始值指出了请求资源的类型，使用寄存器最低的两位表明申请的是存储器空间还 是I／O空间，其它各位用于表示请求空间的大小。当PNP配置完成时，系统把分配给该设 Line用于确定由该设备所使用的系统硬件的中断连线。 备的基地址写人BAR。Interrupt 在Pc系统中，该寄存器存储的是设备所用的硬件中断号的值。 外围设备专业委员会2003年学术研讨会论文集 Code寄存器和PCI仲裁机制所用 配置空间内的其它寄存器，如标识设备类型的Class 的请求Grant和Latency定时参数的寄存器等，不被PNP功能使用，本文不对其进行讨论。 表i PCI配置寄存器 3I 16l 5 0 l DeviccID VendorID j Status Command } C CIassodo Revision【D