每一个PCI设备都有一个256 byte的配置寄存器空间，它分为64 byte的头标区（如下图所示，固定不变）和192 byte 的设备关联区（标准扩展），标准扩展的寄存器组的第一个寄存器中的capabilities pointer字段保存的地址指向下一组标准扩展寄存器的首寄存器。

也就是说从0x100往后的配置空间是IP厂商自己设计，需要在每组扩展寄存器中的第一个寄存器里定义Next Capability offset，该字段保存的地址将指向下一处扩展寄存器组的首寄存器。

一、各类型设备的配置空间

RC设备、桥设备和EP的配置空间略有不同。同时，各家IP厂商的PCIe控制器实现不同，但配置空间寄存器含义均相同。

• RC设备和桥设备
  
  

• EP设备
  
  

二、通用配置空间

下图所示为所用PCIe设备均配有的寄存器。

• Device ID和Vendor ID （只读）
  
  Vender ID代表PCI设备的生产厂商，Device ID代表这个厂商所生产的具体设备。
  
  Device ID和Vendor ID是区分不同设备的关键，OS和UEFI在很多时候就是通过匹配他们来找到不同的设备驱动（Class Code有时也起一定作用）。为了保证其唯一性，Vendor ID应当向PCI特别兴趣小组(PCI SIG)申请而得到。

• BAR寄存器

PCIe配置空间中从地址0x10开始的6个寄存器（EP）或2个寄存器（RC），用于存储pcie设备在PCIe域的基地址、基址空间大小等属性。

这些PCI总线地址空间需要在初始化时就映射为存储器域的存储器地址空间，方便处理器访问。系统软件对PCI总线进行配置时，首先获得BAR寄存器的初始化信息，之后根据处理器系统的配置，将合理的基地址写入到响应的BAR寄存器中,这个过程在BIOS运行阶段和OS启动阶段完成。系统软件还可以使用该寄存器获得PCI设备使用的BAR空间的长度，其方法是向BAR寄存器写入0xFFFF_FFFF后在读取该寄存器。

每个PCI设备在BAR中描述自己需要占用多少地址空间，BIOS或者OS通过所有设备的这些信息构建一张完整的关系图，描述系统中资源的分配//情况，然后在合理的将地址空间配置给每个PCI设备。

BAR在bit0来表示该设备是映射到memory还是IO，bar的bit0是readonly的，也就是说，设备寄存器是映射到memory还是IO是由设备制造商决定的，其他人无法修改。

参考链接：

BAR寄存器初始化

• Revision ID和Class Code寄存器 （只读）
  
  Revision ID记载PCI设备的版本号，可以被认为是Device ID寄存器的扩展
  
  Class Code寄存器记载PCI设备的分类，用于系统软件识别当前PCI设备的分类。该寄存器由Base Class Code、Sub class code和interface三个字段组成。Base Class Code将PCI设备分类为显卡、网卡、PCI桥等设备;Sub class code对这些设备进一步细分;inteface定义为编程接口。

• Header Type寄存器（只读）
  
  共8bit。系统软件使用该寄存器区分不同类型的PCI配置空间。

1. 第7位为1表示当前PCI设备为多功能设备、为0表示单功能设备
2. 第6-0位表示当前配置空间的类型，为0表示该设备使用PCI Agent设备的配置空间，普通PCI设备都使用该配置头; 为1表示使用PCI桥的配置空间，PCI桥使用这种配置头;为2表示使用cardbus桥片的配置空间。

• cache line size
  
  记录host处理器使用的cache line长度

• Capabilities pointer
  
  该寄存器存放capabilites寄存器组的基地址，该寄存器组存放域PCI设备相关的扩展配置信息。该寄存器对PCI设备可选，但PCIe总线规范要求其设备必须支持Capabilities结构，该寄存器组用于实现厂商自定义的PCIe设备功能。
  
  该寄存器存放Capabilities结构链表的头指针。在一个PCIe设备中，可能含有多个Capability结构，这些寄存器组成一个链表，其结构如图：

• interript line寄存器
  
  记录当前PCI设备使用的中断向量号，在系统软件对该设备配置时写入。

• Interrupt pin
  
  这个寄存器保存PCI设备使用的中断引脚。PCI 总线提供了四个中断引脚: INTA#、 INTB#、
  
  INTC#和INTD#。InterruptPin寄存器为1时表示使用INTA#引脚向中断控制器提交中断请
  
  求，为2表示使用INTB#， 为3表示使用INTC#, 为4表示使用INTD#。
  
  如果PCI设备只有一个子设备时，该设备只能使用INTA#;如果有多个子设备时,可以使用INTB ~ D#信号。如果PCI设备不使用这些中断引脚，向处理器提交中断请求时，该寄
  
  存器的值必须为0。值得注意的是，虽然在PCIe设备中并不含有INTA ~ D#信号，但是依然
  
  可以使用该寄存器，因为PCle设备可以使用INTx中断消息，模拟PCI设备的INTA ~ D#信号

三、RC设备特有配置寄存器

如下图所示是RC设备的配置空间：

• Subsystem ID和Subsystem Vender ID寄存器
  
  与Device iD和Vender ID类似，是这二者的补充
• Expansion ROM base address
  
  有些PCI设备在CPU未运行OS前，就需要完成基本的初始化设置，如显卡、键盘、硬盘等。为此，PCI设备需要提供一段ROM程序，而处理器在boot阶段运行这段程序从而初始化这些设备，该寄存器即记载ROM程序的基地址。

PCIe的各种特性如Max Payload、Complete Timeout(CTO)等等都通过这个链表链接在一起，Capabilities ID由PCIe spec规定。链表的好处是如果你不关心这个Capabilities（或不知道怎么处理），直接跳过，处理关心的即可，兼容性比较好。另外扩展性也强，新加的功能不会固定放在某个位置，淘汰的功能删掉即好。

三、扩展配置空间