之一1
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RC的内部实现很复杂，PCIe Spec也没有规定RC该做什么，还是不该做什么。我们也不需要知道那么多，只需清楚：它一般实现了一条内部PCIe总线（BUS 0)，以及通过若干个PCIe bridge，扩展出一些PCIe Port，如下图所示：
PCIe Endpoint，就是PCIe终端设备，比如PCIe SSD，PCIe网卡等等，而Legacy Endpoint，接口是PCIe，但是内部的行为却和传统的PCI或者PCI-x一样（比如支持IO空间）。这些Endpoint可以直接连在RC上，也可以通过Switch连到PCIe总线上。Switch用于扩展链路，提供更多的端口用以连接Endpoint。拿USB打比方，我们计算机主板上提供的USB口有限，如果你要连接很多USB设备，比如无线网卡、无线鼠标、USB摄像头、USB打印机、U盘等等，这时候不够用，怎么办？我会去找马云，向它买个USB HUB，下面这个就不错：
每个Switch内部，也是有一根内部PCIe总线的，然后通过若干个Bridge，扩展出若干个下游端口，如下图所示：
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一个TLP，最多只能携带4KB有效数据，因此，上例子，如果Endpoint需要读16KB的数据，RC必须返回4个CplD给Endpoint。注意，Endpoint只需发1个MRd就可以了。
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对一个PCIe设备来说，它开放给Host访问的设备空间首先会映射到Host的内存空间，Host如果想访问设备的某个空间，TLP Header当中的地址应该设置为该访问空间在Host内存的映射地址。如果Host内存空间小于4GB，则Memory读写TLP的Header大小为3DW，大于4GB，则为4DW。那是因为，对4GB内存空间，32bit的地址用1DW就可以表示，该地址位于Byte8-11；而4GB以上的内存空间，需要2DW表示地址，该地址位于Byte8-15。
Memory TLP的目标是通过内存地址告知的，而源是通过”Requester ID”告知。每个设备在PCIe系统中都有唯一的ID，该ID由总线（Bus）、设备（Device）、功能（Function）三者唯一确定。这个后面也会专门讲，这里只需知道一个PCIe组成有唯一的ID，不管是RC，Switch还是Endpoint。
endpoint type0
Endpoint和Switch的配置（Configuration）格式不一样，分别为Type 0和 Type 1来表示。配置可以认为是一个Endpoint或者Switch的一个标准空间，这段空间在初始化时也需要映射到Host的内存空间。与设备的其他空间不同，该空间是标准化的，即不管哪个厂家生产的设备，都需要有这么段空间，而且哪个地方放什么东西，都是协议规定好的，Host按协议访问这部分空间。由于每个设备ID唯一，而其Configuration又是固定好的，因此，Host访问PCIe设备的配置空间，只需指定目标设备的ID就可以了，不需要内存地址。
Configuration TLP
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整个配置空间就是一系列寄存器的集合，其中Type 0是Endpoint的配置，Type 1是Bridge（PCIe时代就是Switch）的配置，都由两部分组成：64 Bytes的Header+192Bytes的Capability结构，后者是设备告诉Host它有多牛逼，都会什么绝活。
进入PCIe时代，PCIe能耐更大，192 Bytes不足以罗列它的绝活。为了保持后向兼容，又要不把绝活落下，怎么办？很简单，我扩展后者的空间，整个配置空间由256 Bytes扩展成4KB，前面256 Bytes保持不变：
一个PCIe设备，可能有若干个内部空间（属性可能不一样，比如有些可预读，有些不可预读）需要映射到内存空间，设备出厂时，这些空间的大小和属性都写在Configuration BAR寄存器里面，然后上电后，系统软件读取这些BAR，分别为其分配对应的系统内存空间，并把相应的内存基地址写回到BAR。（BAR的地址其实是PCI总线域的地址，CPU访问的是存储器域的地址，CPU访问PCIe设备时，需要把总线域地址转换成存储器域的地址。）
来个例子，看一下一个PCIe设备，系统软件是如何为其分配映射空间的。
endpoint 的bar
上电时，系统软件首先会读取PCIe设备的BAR0，得到数据：
step1 读bar
然后系统软件往该BAR0写入全1，得到：
step2 写全1 到bar
BAR寄存器有些bit是只读的，是PCIe设备在出厂前就固定好的bit，写全1进去，如果值保持不变，就说明这些bit是厂家固化好的，这些固化好的bit提供了这块内部空间的一些信息：
怎么解读？低12没变，表明该设备空间大小是4KB（2的12次方），然后低4位表明了该存储空间的一些属性（IO映射还是内存映射，32bit地址还是64bit地址，能否预取？做过单片机的人可能知道，有些寄存器只要一读，数据就会清掉，因此，对这样的空间，是不能预读的，因为预读会改变原来的值），这些都是PCIe设备在出厂前都设置好的，提供给系统软件的信息。
然后系统软件根据这些信息，在系统内存空间找到这样一块地方来映射这4KB的空间，把分配的基地址写入到BAR0：
step3 将内存空间的基地址写 bar
从而最终完成了该PCIe空间的映射。一个PCIe设备可能有若干个内部空间需要开放出来，系统软件依次读取BAR1，BAR2。。。，直到BAR5，完成所有内部空间的映射。
上面主要讲了Endpoint的BAR，Switch也有两个BAR，今天不打算讲，下节讲TLP路由，再回过头来讲。继续说配置空间。
前面说每个PCIe设备都有一个配置空间，其实这样说是不准确的，而是每个PCIe设备至少有一个配置空间。一个PCIe设备，它可能具有多个功能（function），比如既能当硬盘，还能当网卡。每个功能对应一个配置空间。
因此，在整个PCIe系统中，只要知道了Bus+Device+Function，就能找到对应的Function。寻址基本单元是功能（function），它的ID就由Bus+Device+Function组成 （BDF)。一个PCIe系统，可以最多有256条Bus，每条Bus上可以挂最多32个Device，而每个Device最多又能实现8个Function，而每个Function对应着4KB的配置空间。上电的时候，这些配置空间都是需要映射到Host的内存空间，因此，需要占用内存空间是：256328*4KB =256MB。在这个动辄4GB、8GB内存的时代，256MB算不了什么。文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-433472.html
因此，在整个PCIe系统中，只要知道了Bus+Device+Function，就能找到对应的Function。寻址基本单元是功能（function），它的ID就由Bus+Device+Function组成 （BDF)。一个PCIe系统，可以最多有256条Bus，每条Bus上可以挂最多32个Device，而每个Device最多又能实现8个Function，而每个Function对应着4KB的配置空间。上电的时候，这些配置空间都是需要映射到Host的内存空间，因此，需要占用内存空间是：256328*4KB =256MB。在这个动辄4GB、8GB内存的时代，256MB算不了什么。
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