Read the fucking source code! --By 鲁迅
A picture is worth a thousand words. --By 高尔基
说明：
Kernel版本：4.14
ARM64处理器
使用工具：Source Insight 3.5， Visio
1. 概述从本文开始，将会针对PCIe专题来展开，涉及的内容包括：
PCI/PCIe总线硬件；
Linux PCI驱动核心框架；
Linux PCI Host控制器驱动；
不排除会包含PCIe外设驱动模块，一切随缘。
作为专题的第一篇，当然会先从硬件总线入手。
进入主题前，先讲点背景知识。
在PC时代，随着处理器的发展，经历了几代I/O总线的发展，解决的问题都是CPU主频提升与外部设备访问速度的问题：
第一代总线包含ISA、EISA、VESA和Micro Channel等；
第二代总线包含PCI、AGP、PCI-X等；
第三代总线包含PCIe、mPCIe、m.2等；
PCIe（PCI Express）是目前PC和嵌入式系统中最常用的高速总线，PCIe在PCI的基础上发展而来，在软件上PCIe与PCI是后向兼容的，PCI的系统软件可以用在PCIe系统中。
本文会分两部分展开，先介绍PCI总线，然后再介绍PCIe总线，方便在理解上的过渡，开始旅程吧。
PCI总线（Peripheral Component Interconnect，外部设备互联），由Intel公司提出，其主要功能是连接外部设备；
PCI Local Bus，PCI局部总线，局部总线技术是PC体系结构发展的一次变革，是在ISA总线和CPU总线之间增加的一级总线或管理层，可将一些高速外设，如图形卡、硬盘控制器等从ISA总线上卸下，而通过局部总线直接挂接在CPU总线上，使之与高速CPU总线相匹配。PCI总线，指的就是PCI Local Bus。
先来看一下PCI Local Bus的系统架构图：
从图中看，与PCI总线相关的模块包括：
Host Bridge，比如PC中常见的North Bridge（北桥）；
图中处理器、Cache、内存子系统通过Host Bridge连接到PCI上，Host Bridge管理PCI总线域，是联系处理器和PCI设备的桥梁，完成处理器与PCI设备间的数据交换。其中数据交换，包含处理器访问PCI设备的地址空间和PCI设备使用DMA机制访问主存储器，在PCI设备用DMA访问存储器时，会存在Cache一致性问题，这个也是Host Bridge设计时需要考虑的；
此外，Host Bridge还可选的支持仲裁机制，热插拔等；
PCI Local Bus；
PCI总线，由Host Bridge或者PCI-to-PCI Bridge管理，用来连接各类设备，比如声卡、网卡、IDE接口等。可以通过PCI-to-PCI Bridge来扩展PCI总线，并构成多级总线的总线树，比如图中的PCI Local Bus #0和PCI Local Bus #1两条PCI总线就构成一颗总线树，同属一个总线域；
PCI-To-PCI Bridge；
PCI桥，用于扩展PCI总线，使采用PCI总线进行大规模系统互联成为可能，管理下游总线，并转发上下游总线之间的事务；
PCI Device；
PCI总线中有三类设备：PCI从设备，PCI主设备，桥设备。
PCI从设备：被动接收来自Host Bridge或者其他PCI设备的读写请求；
PCI主设备：可以通过总线仲裁获得PCI总线的使用权，主动向其他PCI设备或主存储器发起读写请求；
桥设备：管理下游的PCI总线，并转发上下游总线之间的总线事务，包括PCI桥、PCI-to-ISA桥、PCI-to-Cardbus桥等。
PCI总线是一条共享总线，可以挂接多个PCI设备，PCI设备通过一系列信号与PCI总线相连，包括：地址/数据信号、接口控制信号、仲裁信号、中断信号等。如下图：
左侧红色框里表示的是PCI总线必需的信号，而右侧蓝色框里表示的是可选的信号；
AD[31:00]：地址与数据信号复用，在传送时第一个时钟周期传送地址，下一个时钟周期传送数据；
C/BE[3:0]#：PCI总线命令与字节使能信号复用，在地址周期中表示的是PCI总线命令，在数据周期中用于字节选择，可以进行单字节、字、双字访问；
PAR：奇偶校验信号，确保AD[31:00]和C/BE[3:0]#传递的正确性；
Interface Control：接口控制信号，主要作用是保证数据的正常传递，并根据PCI主从设备的状态，暂停、终止或者正常完成总线事务：
FRAME#：表示PCI总线事务的开始与结束；
IRDY#：信号由PCI主设备驱动，信号有效时表示PCI主设备数据已经ready；
TRDY#：信号由目标设备驱动，信号有效时表示目标设备数据已经ready；
STOP#：目标设备请求主设备停止当前总线事务；
DEVSEL#：PCI总线的目标设备已经准备好；
IDSEL：PCI总线在配置读写总线事务时，使用该信号选择PCI目标设备；
Arbitration：仲裁信号，由REQ#和GNT#组成，与PCI总线的仲裁器直接相连，只有PCI主设备需要使用该组信号，每条PCI总线上都有一个总线仲裁器；
Error Reporting：错误信号，包括PERR#奇偶校验错误和SERR系统错误；
System：系统信号，包括时钟信号和复位信号；
看一下C/BE[3:0]都有哪些命令吧：