PCI Local Bus Specification
### PCI Local Bus 规范概览 #### 一、引言 PCI (Peripheral Component Interconnect) Local Bus 是一种用于连接高性能计算机扩展卡的标准总线体系结构。这份文档提供了 PCI Local Bus 的规范,对于理解 PCI 协议层以及开发相应的驱动程序至关重要。 #### 二、规范内容与动机 ##### 2.1 规范内容 - **定义**:包括信号类型、功能分组等基础定义。 - **架构概述**:介绍 PCI 总线的架构设计。 - **功能特性**:详述 PCI 总线的关键功能和优势。 ##### 2.2 动机 - **提高性能**:通过优化的数据传输机制提升整体系统性能。 - **简化设计**:为硬件和软件提供统一接口,简化设计复杂度。 - **兼容性**:支持多种设备类型的无缝集成。 #### 三、应用领域 PCI Local Bus 在多个场景中发挥着重要作用: - **高性能计算**:在服务器、工作站等领域提供高速数据交换能力。 - **图形处理**:支持高性能图形卡,满足复杂图形处理需求。 - **网络通信**:适用于网络接口卡等设备,增强网络通信能力。 #### 四、PCI Local Bus 概览 - **基本概念**:PCI 总线是一种同步总线,基于时钟信号进行数据传输。 - **架构特点**:采用多路复用技术,通过地址/数据线共享实现高效传输。 - **工作模式**:支持两种主要模式:内存映射 I/O 和 I/O 空间访问。 #### 五、关键特性与优势 - **高带宽**:提供高达 132 MB/s 的数据传输速率(32 位/33 MHz)。 - **低延迟**:优化的传输机制减少了数据处理延迟。 - **易扩展**:支持多级桥接技术,便于构建复杂的系统架构。 - **高度兼容**:向后兼容早期的 ISA 和 EISA 总线标准。 - **热插拔功能**:某些实现支持热插拔特性,便于设备管理。 #### 六、管理与修订历史 - **版本控制**:自 1992 年首次发布以来,PCI 规范经历了多次更新。 - **修订记录**:例如,2.1 版本于 1995 年 6 月发布,主要增加了对 66 MHz 运行速度的支持并进行了澄清。 - **组织机构**:PCI Special Interest Group 负责规范的维护与推广。 #### 七、信号定义详解 ##### 7.1 信号类型定义 - **系统信号**:如时钟信号(CLK)、复位信号(RST)等,用于系统初始化和同步。 - **地址与数据信号**:用于数据和地址信息的传输。 - **接口控制信号**:包括读写控制信号等,用于控制数据传输方向。 - **仲裁信号**:仅适用于总线主控器,用于总线使用权的分配。 - **错误报告信号**:用于检测和报告数据传输错误。 - **中断信号**:可选信号,用于外部中断请求的发送。 - **缓存支持信号**:可选信号,用于缓存操作的控制。 - **额外信号**:如电源管理信号等其他辅助信号。 ##### 7.2 64 位总线扩展 - **扩展信号**:为了支持 64 位数据传输,引入了额外的数据线和控制信号。 #### 八、总结 PCI Local Bus 规范不仅定义了硬件层面的具体实现细节,还涉及了软件接口的设计思路,对于 Linux 系统而言尤为重要。通过对 PCI 总线的理解和掌握,开发者可以更好地设计和实现高性能的系统扩展解决方案,同时确保与其他标准的良好兼容性。随着技术的发展,虽然 PCI 已被更新的技术如 PCI Express 所取代,但其设计理念和技术仍然具有重要的参考价值。
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