第 6 章 PCI
Peripheral Component Interconnect(PCI),週邊部件連接，是一個標準，描述的是如何將一個系統中
的週邊以一種結構化的，可控制化的方式連接在一起。PCI標準描述了系統週邊電子元件連接的方式，
和在該標準下週邊部件的行為規格。本章探討Linux核心如何初始化系統的PCI匯流排和PCI設備。
圖6.1 基於PCI匯流排的系統
圖6.1是一個基於PCI匯流排系統的例子的邏輯框圖。PCI匯流排和PCI bridge 負責將系統中的部件連接在一起。
CPU連在PCI匯流排0﹔在主PCI匯流排(PCI 0)上掛著視頻設備。PCI-PCI bridge ，一個特殊的PCI設備將主PCI
匯流排於次PCI匯流排(PCI 1)相連。用PCI規格的術語來講，PCI匯流排1被稱作PCI-PCI bridge 的downstream，
PCI匯流排0叫做 bridge 的upstream。在第二個PCI匯流排上，是系統的SCSI和Ethernet設備。這個PCI-PCI bridge ，
第二個PCI匯流排和其上的兩區塊設備在實體上都可以在一個PCI卡上。系統中的PCI-ISA bridge 支援ISA設備。
上圖所示ISA匯流排下掛著一個多功能I/O控制器，控制系統的鍵盤，滑鼠和軟碟。
6.1 PCI位址空間
CPU與PCI設備需要存取在它們之間共享的記憶體。設備驅動程式使用這片記憶體來控制PCI設備並用來傳
送信息。一般而言，這些共享記憶體中包含設備的控制和狀態暫存器。這些暫存器用來控制設備和讀
取設備的狀態。例如，PCI SCSI設備驅動程式讀取SCSI設備的狀態暫存器以探測該設備是否已就緒
可以將一個資料塊寫入SCSI磁碟。又例如，設備驅動程式可以在控制暫存器中寫入控制資料從而使
設備開始運轉在設備電源被開啟之後。
上述的共享記憶體可以是CPU的系統記憶體。但如果這樣的話，每次PCI設備存取記憶體時，CPU將被阻塞，
等待PCI設備存取的結束。一般而言，在某個特定時刻，只能一個系統部件存取一個特定的記憶體。
所以，上述方法會使系統性能降低。另外，允許系統的週邊不在一個良好的控制下存取主記憶體不
是一個好的方法。這將會是非常危險的事情。一個“淘氣”的設備可以使得系統非常不穩定。
因此，週邊一般擁有它們自己的記憶體空間。CPU可以存取這個空間。但是反之週邊存取系統記憶體必須
在DMA(Direct Memory Access)的控制之下。ISA設備可以存取兩種位址空間，ISA I/O(Input/Output
)和ISA memory。PCI可以有三種：PCI I/O，PCI memory和PCI Configuration空間。所有的這些位址
空間都可以被CPU所存取。其中設備驅動程式要使用PCI I/O和PCI memory空間。Linux核心中的PCI初
始化程式碼要用到PCI Configuration空間。
6.2 PCI 配置頭(Configuration Header)
圖6.2 PCI Configuration Header (配置頭)
系統中的每個PCI設備，包括PCI-PCI bridge ，都有一個配置資料結構在PCI Configuration位址空間中。
這個PCI Configuraton Header(配置頭)被系統用來定位和控制一個設備。至於這個資料結構具體
位於PCI Configuration空間的何處，依賴於設備位於PCI拓樸結構中的位置。例如，一個PCI視頻
(Video)卡插在PCI 母板(motherboard)上的一個PCI槽中，它的資料配置頭結構將會在一個地方﹔
如果被插在另一個地方，其資料配置頭將會位於PCI Configuration空間中的另外一個地方。當然，
這沒有關系。不論PCI設備和PCI bridge 在哪裡，系統都將檢測到，並使用它們的配置頭中的狀態和配置
暫存器來對它們進行配置。
一般來講，每個PCI插槽的PCI配置頭都位於在PCI Configuration空間的一個偏移量(Offset)處，
這個偏移量是與每個PCI插槽的位置順序相關的。例如，PCI板上的第一個PCI插槽的PCI配置在偏
移量0﹔第二個PCI插槽的配置在偏移256處(所有的配置頭的大小是256個位元)。系統中提供一
與硬體有關的機制，使得PCI配置程式碼可以試圖檢測在一個給定的PCI匯流排上所有可能的PCI配置
頭，從而知道哪個PCI插槽上目前有設備，哪個插槽上暫無設備。這是通過讀取配置頭上的某個
域而完成的(一般是“Vendor Identification" 域)。如果一個插槽上為空，上述操作會返回一些
錯誤返回值，如0xFFFFFFFF。
圖6.2所示的是一個完整的256位元的PCI配置頭資料結構。它包含下列資料域：
Vendor Identification(廠商標識)
一個唯一的數字標識描述一個PCI設備的出處。Digital的PCI廠商標識是
0x1011; Intel的是0x8086。
Device Identification(設備標識)
一個唯一的數字標識用來描述一個設備。例如Digital的21141快速Ethernet
網路卡有一個設備標識0x0009。
Status(狀態)
這個域給出一個設備的狀態。這個域的每個位的含義是由一個標準來定義的。
Command(命令)
系統通過在這個域中寫入資料來控制設備。例如，讓設備存取PCI I/O空間。
Class Code(設備類程式碼)
這個域用來標定一個設備的類型。每一種設備都對應一個標準的類。
如video(視頻),SCSI等等。SCSI設備的類碼是0x0100。
Base Address Registers(基位址暫存器)
這些暫存器用來決定和分配一個設備可用的存儲空間類型
(如，PCI I/O和PCI memory)大小和位置。
Interrupt Pin(中斷接腳)
在每個PCI卡上，有4個實體接腳可以傳送中斷信號到PCI匯流排上。其標準的
標號是A，B，C和D。這個”Interrupt Pin"域描述的是這個PCI設備正在用
那個實體中斷接腳。通常來講，對一個特定的設備，其使用的中斷接腳是
被固定好的。也就是說，每次系統重新啟動時，該設備使用同樣的中斷接
腳。這個信息使得中斷處理子系統知道如何管理這個設備的中斷。
(譯者注：請參閱中斷處理章節。注意PCI設備於ISA設備在中斷方面的區別)
Interrupt Line(中斷線)
設備的PCI配置頭資料結構的"Interrupt Line"域用來在PCI初始化程式碼，
設備驅動程式和Linux中斷處理子系統之間傳遞一個中斷處理。這個域中的
值對於設備驅動程式而言是無意義的，但其可以使得中斷例程正確地將一個
中斷從一個PCI設備傳遞(route)到Linux中相應的設備驅動程式的中斷處理
程式碼中。請參閱第七章關於Linux如何處理中斷。
6.3 PCI I/O 和PCI Memory 位址
設備使用這兩種位址空間來與其在Linux核心中運行的設備驅動程式進行通信。例如，
DECchip 21141 快速Ethernet設備映射其內部暫存器到PCI I/O位址空間中。從而其設備驅動程
序可以讀和寫這些暫存器來控制該設備。Video磁碟機經常使用大量的PCImemory空間來存放視
頻信息。
在PCI系統初始化完成，使用上述的”command“命令允許設備存取位址空間之前，系統不能存取
這塊位址。值得注意的是只有PCI配置程式碼才讀和寫PCI Configuration位址。Linux設備驅動程
序只能讀和寫PCI I/O和PCI memory位址空間。
6.4 PCI-ISA bridge
PCI-ISA bridge 通過將對PCI I/O和PCI memory位址空間的存取轉換到對ISA I/O和ISA memory位址空間
的存取來支援對ISA設備的支援。許多系統中含有一些ISA匯流排槽和幾個PCI匯流排槽。隨著時間的推
移，這種為了向後兼容的機器配置將會消失。系統將會只支援PCI系統。在ISA位址空間中(ISA
I/O和ISA memory),系統中的ISA設備的暫存器位址被固定在某個地方(自從早期的Intel 8080 PC開
始)。例如，一個$5000的基於Alpha AXP的電腦的軟碟控制器與早期的IBM PC的在ISA位址空間中
占據的是同一片位址。PCI規格(Specification)通過在PCI I/O 和PCI memory位址空間的低端為
ISA週邊的使用保留一片區域並通過PCI-ISA bridge 來將對這片保留的PCI位址空間的存取映射到對系統中
ISA位址的存取上。(譯者注：細心的讀者不難發現，這種通過加”Layer",或“映射”的方法在
電腦軟硬體系統中幾乎無處不見。系統就是這樣一層一層的抽像出更高的概念提供給更高的層使用，
直到用戶層，從而使得一切細節的復雜性變的越來越透明。)
6.5 PCI-PCI bridge
PCI-PCI bridge 是一種特殊的PCI設備。它將系統中的PCI匯流排粘合作一起。簡單的系統只有通常一個PCI
匯流排。一個PCI匯流排上可支援的PCI設備的數目是有限的。使用PCI-PCI bridge 可以解決上述問題，允許將更
多的PCI匯流排加入系統從而支援更多的PCI設備。這對於高性能的伺服器來說是非常重要的。Linux全
面地支援PCI-PCI bridge 機制。
6.5.1 PCI-PCI bridge ：PCI I/O 和PCI memory 窗口
PCI-PCI bridge 只負責傳遞一部份對PCI I/O和PCI memory讀和寫的請求到downstream(請參見第一節)。例
如，圖6.1中，僅當讀和寫請求中的PCI I/O或PCI memory位址屬於PCI-PCI bridge SCSI或Ethernet設備時
PCI-PCI bridge 才將這些匯流排上的請求從PCI匯流排0傳遞到PCI匯流排1。其他的將被忽略。這種過濾機制可以
避免位址在系統中沒必要的繁衍。為了做到這點，每個PCI-PCI bridge 必須正確地被設置好它所負責的PCI
I/O和PCI memory位址的起始和大小。當一個讀或寫請求落在其負責的範圍之內，這個請求將被映射到
次一級的PCI匯流排上。系統中的PCI-PCI bridge 一旦設置完畢，如果Linux中的設備驅動程式存取的PCI I/O
和PCI memory位址只在這些窗口之內，這些PCI-PCI bridge 是不可見的(譯者注：窗口在這裡的含義是指每
個PCI-PCI bridge 都僅負責一定範圍的空間映射﹔上述原文是："Once the PCI-PCI bridge s in a system
have been configured then so long as the Linux device drivers only access PCI I/O and PCI
Memeory space via these windows, the PCI-PCI bridge s are invisible.")。這是個很重要的特性
使得Linux PCI設備驅動程式開發者的工作容易些。然而，這也使得Linux配置PCI-PCI bridge 變的有點迷惑。
我們將在下面的章節中看到這一點。
6.5.2 PCI-PCI bridge ：PCI配置周期(Configuration Cycles)和PCI匯流排計數方法(Bus Numbering)
圖6.3 PCI配置周期類型0
圖6.4 PCI配置周期類型1
既然CPU的PCI初始化程式碼可以存取那些不在主PCI匯流排上的設備，那麼必須存在一個機制使得這些 bridge 能
夠判斷是否將一個PCI配置周期從它們的(譯者住：它們指的是PCI-PCI bridge 設備)主介面傳遞它們的次介面。
所謂一個“周期”指的是一個出現在PCI匯流排上的一個位址。PCI規格(Specification)定義了兩種PCI配
置尋址格式﹔類型0和類型1。圖6.3和圖6.4所示分別是這兩種尋址類型。PCI配置周期類型0中不含有總
線號碼，被所有的設備當作針對目前這個PCI匯流排上的PCI配置周期。類型0位址中的31-11位被用來作為
設備選擇域。一種設計方案是每一位對應一個設備。在這種情況下，位11表示插槽0上的PCI設備。位12
表示插槽2上的PCI設備並以此類推。另一種方法是直接地將設備的插槽號碼寫入位31-11中。具體採用
哪種機制依賴於系統的PCI存儲控制器(memory controller)。
類型1的PCI配置周期位址中含有一個PCI匯流排號碼。當這種類型的配置周期(或命令)出現在一個PCI匯流排
上時，除了PCI-PCI bridge 之外，所有其他的PCI設備會將其忽略。所有”看見“配置命令類型1的PCI-PCI bridge
可能選擇將類型1的配置周期傳遞到其downstream PCI匯流排上或忽略之。選擇的決定依賴於PCI-PCI bridge 的
配置。沒一個PCI-PCI bridge 有一個主PCI匯流排介面號和一個第二PCI匯流排介面號。主匯流排介面是那個離CPU更
近的﹔第二匯流排介面是那個離CPU較遠的。每個PCI-PCI bridge 還擁有一個次級匯流排號碼。這個數目代表著在
這個PCI-PCI bridge 第二匯流排介面之下的所有PCI匯流排中的最大數。換種方式講，這個次級匯流排數目是這個
PCI-PCI bridge 的PCI匯流排downstream的最大數目。當一個PCI-PCI bridge 看見一個類型1 PCI配置周期時，
bridge 的行為如下：
* 忽略這個命令，如果指定的匯流排號碼不在第二和次級匯流排號碼之間。(包含邊界值)
* 將其轉換成類型0配置命令，如果指定的匯流排號碼是 bridge 的第二級匯流排介面。
* 將其(原封不動地)傳遞到第二級匯流排介面，如果指定的匯流排號碼大於該 bridge 的第二匯流排號
但小於或等於次級匯流排號。
因此，如果我們想存取在圖6.9中匯流排3上的設備1，我們必須從CPU產生一個類型1的PCI配置命令。 bridge 1
將原封不動地將此命令傳遞到匯流排1﹔ bridge 2將忽略此命令，但 bridge 3將接受這個命令並將其轉換成一個類型0
的配置命令，然後發送到設備1所在的PCI匯流排3上。
關於在PCI配置期間如何分配匯流排號碼依賴於具體的作業系統。然而不論什麼樣的分配方案，對系統中所
有的PCI-PCI bridge 來說，必須滿足下列要求：
”在PCI-PCI bridge 後面的所有PCI匯流排的編號必須在該 bridge 的第二匯流排介面號碼和次級匯流排號碼之間“
如果違反這個規則，PCI-PCI bridge 將不會正確地傳遞和翻譯類型1的PCI配置命令。系統將不能正確地發現和
初始化系統中的PCI設備。為了完成這個賦值方案，Linux依照一個特殊的順序來配置這些PCI設備。
從圖6.6開始我們描述了Linux PCI bridge 和匯流排的號碼賦值方案。並舉出了一個例子。
6.6 Linux PCI初始化
Linux PCI 初始化程式碼邏輯上分為三個部份：
PCI設備驅動程式
這個偽設備驅動程式從匯流排0開始查詢PCI系統並且定位系統中所有的PCI設備和 bridge 。它建立一個
可以用來描述這個PCI系統拓樸層次的資料結構鏈結串列。並且對所有的發現的 bridge 編碼。
PCI BIOS
這個軟體層提供在bib-pci-bios規格中描述的服務。雖然Alpha AXP不提供BIOS服務，在其Linux
版本中包含了相應的功能。
PCI Fixup
與特定系統相關的PCI初始化修補程式碼
6.6.1 Linux核心的PCI資料結構
圖6.5 Linux 核心PCI資料結構
當Linux核心初始化PCI系統時，它建立一些可以描述系統PCI拓樸的資料結構。圖6.5所示是反映圖6.1系統
的資料結構之間的關系。
每一個PCI設備(包括PCI-PCI bridge )用一個pci_dev資料結構來描述。每個PCI匯流排用一個pci_bus結構來描述。
這樣的結果是產生了一個PCI匯流排樹狀關系結構。每個PCI匯流排結構pci_bus下掛著在該匯流排上的PCI設備。
因為除了主PCI匯流排，匯流排0，PCI匯流排只能通過PCI-PCI bridge 來存取，每個pci_bus中含有一個指向其上的PCI
設備(PCI bridge )的指標(這些設備pci_bus結構用鏈結串列連在一起，如圖6.5)。一個PCI設備是其”父“PCI匯流排的
”孩子“。(請注意圖6.5中指標children)
圖6.5中沒有顯示出來的一個指標是pci_devices。它用來指向系統中所有的PCI設備。系統中所有的PCI設
備將其pci_dev資料結構加入到這個隊列中。這個隊列被Linux核心用來快速尋找系統中的PCI設備。
6.6.2 PCI設備驅動程式
PCI設備驅動程式並不是真正的，嚴格意義上的驅動程式。它是在系統初始化時被調用的一個作業系統函數。
PCI初始化程式碼必須掃描系統中所有的PCI匯流排，尋找系統中所有的PCI設備(包括PCI-PCI bridge 設備)。
它使用PCI BIOS程式碼來發現它正在掃描的PCI匯流排上的每個插槽上是否已有設備安裝。如果在一個插槽上發現
了一個設備，一個用來描述該設備的pci_dev資料結構將被創建並且加入到被pci_devices所指向的隊列中。
PCI初始化程式碼從PCI匯流排0開始掃描。它通過讀取”Vendor Identification"和"Device Identification"
來試圖發現每一個插槽上的設備(請參閱6.2)。
如果發現了一個PCI-PCI bridge ，則創建一個pci_bus資料結構並且連入到由pci_root指向的pci_bus和pci_dev
資料結構組成的樹中。PCI初始化程式碼通過設備類程式碼0x060400來判斷一個PCI設備是否是PCI-PCI bridge 。然後，
Linux核心開始構造這個 bridge 設備另一端的PCI匯流排和其上的設備。如果還發現了 bridge 設備，就以同樣的步驟來
進行構建。這個處理過程稱之為深度優先演算法。系統的PCI拓樸在廣度查詢之前，先進行深度優先尋找。
請參閱圖6.1，由上述演算法可知，在構造PCI匯流排0上的Video設備之前，Linux將首先構造PCI匯流排1和其上的
Ethernet和SCSI設備(譯者注：這裡的前提是：圖6.1中PCI-PCI bridge 所在的插槽號碼小於video卡所在的PCI插
槽的號碼)
當Linux查詢downstream PCI匯流排時，它必須構造PCI-PCI bridge 的第二級和次級匯流排編號的號碼。下面我們將對
此進行相信描述。
構造PCI-PCI bridge ---對PCI匯流排號碼進行賦值
圖6.6構造一個PCI系統：第一步
PCI-PCI bridge 要想正確傳遞對PCI I/O，PCI Memory或PCI Configuration位址空間的讀和寫請求，必須知道下
列信息：
Primary Bus Number(主匯流排號)
該PCI-PCI bridge 的緊接的upstream匯流排的編號。
Secondary Bus Number(第二級匯流排號)
該PCI-PCI bridge 的緊接的downstream匯流排的編號。
Subordinate Bus Number(次級匯流排號)
該 bridge 的downstream匯流排中最大的匯流排編號。
PCI I/O 和 PCI Memory 窗口
對於該 bridge 的所有downstream位址中的PCI I/O和PCI Memory位址空間的窗口的基址和大小。
存在的問題是當你想要配置一個PCI-PCI bridge 的時候，你不知道這個 bridge 的次級匯流排介面號碼。
你不知道該 bridge 下是否還有其他的PCI-PCI bridge 。即使你知道，也不清楚如何對它們進行賦值。
解決方案是利用上述講過的深度遞迴演算法來掃描每個匯流排。每當發現PCI-PCI bridge 就對它們進行賦值。
當發現一個PCI-PCI bridge 時，它的第二級PCI匯流排介面號可以被確定。然後我們暫時先將其次級匯流排介面
號賦值為0xFF。緊接著，開始掃描該PCI-PCI bridge 的downstream bridge 。這個過程看起來有點復雜。
但下面的例子將給出清晰的解釋。
PCI-PCI bridge 的賦值--第一步
以圖6.6的拓樸結構為例，掃描時首先發現的 bridge 是 bridge 1( bridge 1)。 bridge 1的downstream PCI匯流排
號碼被賦值1。自然該 bridge 的第二級匯流排號碼也是1。其次級匯流排號碼被暫時賦值為0xFF。上述賦值的含義是
所有類型1的含有PCI匯流排1或更高(<255)的號碼的PCI配置位址將被 bridge 1傳遞到PCI匯流排1上。如果PCI匯流排號
是1， bridge 1還負責將配置位址的類型轉換成類型0。否則，就不做轉換。上述動作就是開始掃描匯流排1時Linux初始化
程式碼所完成的對匯流排0的配置工作。
圖6.7 構造一個PCI系統：第二步
PCI-PCI bridge 的賦值--第二步
Linux使用深度優先演算法進行掃描。所以初始化程式碼開始掃描匯流排1。從而PCI-PCI bridge 2被發現。因為在 bridge 2
下面不再發現有PCI-PCI bridge ，所以 bridge 2的次級匯流排號是2，等於它的第二匯流排介面號。圖6.7顯示了在這個時刻
匯流排和PCI-PCI bridge 的賦值情況。
圖6.8 構造一個PCI系統：第三步
PCI-PCI bridge 的賦值--第三步
PCI初始化程式碼從匯流排2的掃描中回來接著進行掃描匯流排1。這時，另外一個PCI-PCI bridge ， bridge 3，被發現。它的
主匯流排號被賦值為1﹔第二級匯流排號為3。因為匯流排3上還發現了 bridge ，所以 bridge 3的次級匯流排號被暫時
賦值0xFF。圖6.8顯示了這個時刻系統配置的狀態。到目前為止，含有匯流排號1，2和3的類型1PCI配置周期都可以被正確
地傳送到相應的匯流排上。
圖6.9 構造一個PCI系統：第四步
PCI-PCI bridge 的賦值--第四步
現在Linux開始掃描PCI匯流排3， bridge 3的downstream.PCI匯流排3上有另外一個PCI-PCI bridge ， bridge 4。因此
bridge 4的主匯流排號的值為3。第二匯流排號為4。由於 bridge 4下面沒有別的 bridge 設備，所以 bridge 4的次級
匯流排號為4。然後初始化程式碼回到PCI-PCI bridge 3。這時就將 bridge 3的次級匯流排號從0xFF改為4，表示匯流排4
是從 bridge 3往下走的最遠的PCI-PCI bridge 。最後，PCI初始化程式碼將4以同樣的道理賦值給 bridge 1的
次級匯流排號。圖6.9反映了系統最後的狀態。
6.6.3 PCI BIOS函數
PCI BIOS函數是一些在所有平台上都通用的一些標準例程。例如，對於Intel和Alpha AXP系統，它們都一樣。
BIOS函數的存在使得CPU可以存取所有的PCI位址空間。
只有Linux核心程式碼和設備驅動程式可以使用這些函數。
6.6.4 PCI Fixup(補充或修補)
相對於Intel系統，Alpha AXP系統的PCI fixup程式碼要作更多的事情。對於Intel系統，基本上PCI fixup
什麼也不做。
對於Intel系統，系統的BIOS在啟動時，已經基本上將PCI系統構造好了。這使得Linux只需將配置映射過來
就好了。對於非Intel系統，Linux還需做如下構建：
*為每個PCI設備分配PCI I/O和PCI Memory空間。
*為系統中的每個PCI-PCI bridge ，配置相應的PCI I/O和PCI Memory位址窗口。
*為每個設備的配置頭產生“Interrupt Line"值﹔這些值控制設備的中斷處理。
下面我們講述上述行為的實現。
查詢設備所需的PCI I/O和PCI Memory空間大小
系統對每個找到的PCI設備查詢設備所需的PCI I/O和PCI Memory空間大小。為了做到這一點，每個基址
暫存器先全寫入1然後再讀。設備將在沒有用的位上返回0值。從而我們可以得知位址空間的大小。
圖6.10 PCI配置頭：基位址暫存器
基位址暫存器分兩種類型，以表示一個暫存器是位於PCI I/O空間或PCI Memory空間。這是通過暫存器的位
0來設置的。圖6.10所示是對應於PCI I/O和PCI Memory的兩種形式的基址暫存器。
為了探測一個給定的基位址暫存器要申請的位址空間的大小，可以通過上述先向暫存器寫入全1然後再讀取
的方法。返回值即是該基位址暫存器所申請的空間大小。這種設計還保証了所有的位址空間都是2的冪數從
而且是自然對齊的。
例如當初始化DECChip 21142 PCI快速Ethernet設備時，我們會知道它需要0x100位元的PCI I/O或PCI Memory
空間。Linux PCI初始化程式碼將負責分配這片記憶體。然後，21142的控制和狀態暫存器就可以在這些位址上被
存取。
為PCI-PCI bridge 和PCI設備分配PCI I/O和PCI Memory空間
像所有的存儲空間一樣，PCI I/O和PCI Memory空間也是非常有限的，或稀少的。PCI Fixup程式碼必須非常
有效地為每個設備分配其申請的空間。PCI I/O和PCI Memory必須以自然對齊的方式來被分配。例如，如果一
個設備申請0xB0位元的PCI I/O空間，它必須對齊在一個是0xB0倍數的位址上。另外，對任何一個 bridge ，其所需
要的PCI I/O和PCI Memory必須分別對齊4K和1M的邊界。由於一個 bridge 的所有的downstream設備的位址空間都必
須位於PCI-PCI bridge 的位址空間內，所以有必要提供一個有效的演算法來進行控制。
Linux使用的演算法依賴於由PCI設備驅動程式建立的匯流排/設備樹狀資料結構中的每個設備分配的空間。空間
是朝上增長的。系統使用一個遞迴演算法來掃描pci_bus和pci_dev資料結構。掃描從PCI匯流排的根開始
(其指標是pci_root)。具體的行為如下：
*分別依照4K和1M位元的邊界，調整目前的PCI I/O和PCI Memory的基址。
*對目前匯流排上的每個設備：
。分配PCI I/O和Memory空間
。相應調整全局的PCI I/O和PCI Memory基址
。使能(enable)設備使用被分配的空間
*遞迴地對該匯流排下面的所有匯流排進行空間分配。注意這會改變PCI I/O和PCI Memory基址。
*分別依照4K和1M位元的邊界，調整目前的PCI I/O和PCI Memory的基址。並且計算出目前
PCI-PCI bridge 的PCI I/O和PCI Memory空間窗口的基址和大小。
*將上一步驟計算出來的值對目前的PCI bridge 進行賦值。
*打開 bridge 的對PCI I/O和PCI Memory位址過濾功能。這意味著如果一個在 bridge 的主匯流排上的對
PCI I/O和PCI Memory 位址的尋址落在這個 bridge 的PCI I/O和PCI Memory窗口內，該尋址指令
將被傳遞到 bridge 的第二級匯流排上。
以圖6.1 PCI系統為例，我們給出PCI Fixup程式碼的工作如下：
校准PCI基址
PCI I/O在0x4000; PCI Memory在0x100000。這使得PCI-ISA bridge 將接受所有低於這些值的尋址，作為ISA尋
址周期。
Video 設備
這個設備需要0x200000位元的PCI Memory。因為為了和要求的空間大小對齊，我們從0x20000位址開始
分配0x200000空間。PCI Memory的基址移到0x400000。PCI I/O的基址還是0x4000。
PCI-PCI bridge
現在碰到了PCI-PCI bridge 並對其分配PCI記憶體。 注意在這裡我們不需要調整基位址。
Ethernet 設備
該設備為其PCI I/O和PCI Memory空間各要求0xB0位元。在PCI Memory的基址0x400000和PCI I/O的基址
0x4000的基礎上進行分配。結果是PCI I/O基址的值為0x40B0。PCI Memory基址為0x4000B0。
SCSI 設備
該設備要求0x1000 PCI Memory空間。系統依照對齊的要求，在0x401000的基礎上開始分配。從而PCI
Memory的基址被調整至0x402000。PCI I/O的基址不變。
PCI-PCI bridge 的PCI I/O和PCI Memory 窗口
現在來設置 bridge 的PCI I/O和PCI Memory的窗口大小。PCI I/O的窗口在0x4000與0x40B0之間。
PCI Memory的窗口在0x400000與0x402000之間。這將使得 bridge 匯流排上忽略對Video的尋址，而將傳遞對
SCSI和Ethernet的尋址。