PCI-Scan

Erhard Henkes

Zum Thema maskieren mit 0xFC eine Antwort bei osdev.org:
http://forum.osdev.org/viewtopic.php?f=1&t=21098

The rule is, you can only read doublewords from configuration space. If you don't I have enough pieces of real hardware that make your code fail.
It is your choice whether you need the 0xfc or not.

taljeth

Erhard Henkes schrieb:

Hier ist auch eine interessante Darstellung der letzten zwei Bits als "Type":
http://www.martin-schreiber.net/data/pages/progref/bussysteme/pci/configaddress.gif

00b = Konfigurationszyklus
01b = Einheit ist hinter dieser Bridge. Diese kopiert den Inhalt von CONFIG_ADDRESS unverändert auf den Adress-/Datenbus
10b = ?
11b = ?

Da ist was durcheinandergeworfen worden. Das Bild zeigt, was auf dem Bus übertragen wird, nicht das CONFIG_ADDRESS-Register.

Und zum 0xfc, lies dir einfach mal selbst Abschnitt 3.2.2.3.2. in der Spezifikation durch. Auf CONFIG_ADDRESS darfst du nur dwords schreiben und Bits 0 und 1 sind read-only und auf 0 hartverdrahtet. Ich würde es trotzdem drinlassen, weil auch Hardware buggy sein kann. Um genau zu sein, liest meine Funktion ja sogar immer von der abgerundeten Adresse und schiebt das Ergebnis hinterher so zurecht, dass ich genau das Register bekomme, das ich angefordert habe.

XanClic

+gjm+ schrieb:

Aber dazu muß u.U. die Portadresse geändert werden. Das ist nur typisch für den Zugriff auf (Hardware) Register.

Der I/O-Port hat doch nix mit dem Konfigurationsadressraum zu tun. Ich schreibe die Adresse im Konfigurationsraum nach 0xCF8. Dann steht ab 0xCFC automatisch der Wert des adressierten DWords. Das heißt nicht, dass diese DWord in 0xCFC steht und ich an 0xCFD was völlig anderes auslese. In 0xCFC steht das niederwertigste Byte dieses DWords. In 0xCFD das zweite, in 0xCFE das dritte und in 0xCFF das höchstwertige Byte (Little Endian). Wenn ich also ein Word ab 0x02 auslesen möchte, fordert diese Linuxfunktion das DWord ab 0x00 an, ab 0xCFC steht dann dessen Wert. Die Linuxfunktion liest dann also ein Word ab 0xCFE ein, das heißt, das niederwertige Byte aus 0xCFE und das höherwertige Byte aus 0xCFF (geschieht automatisch mit inw).
Ich hoffe, ich habe deinen Einwand verstanden und hoffe auch, dass ich verständlich antworten konnte.

Sehr gut beschrieben.

XanClic schrieb:

Ich schreibe die Adresse im Konfigurationsraum nach 0xCF8.
Dann steht ab 0xCFC automatisch der Wert des adressierten DWords.

Für die Bildung der "Adresse" stehen aber nur Bit 7-2 zur Verfügung. (Bit 1-0 sind reserviert). Somit geht der Bereich von "Adresse" nur von 0x00-0x3F. Die Darstellung des "Config-Space" mit einem "Offset" links oder rechts der Tabelle ist deshalb falsch. Hoffentlich war das verständlich. Didaktisch begabt bin ich leider nicht. Aber ich arbeite daran.

taljeth

Die offizielle Spezifikation als falsch zu bezeichnen ist zumindest mutig.

XanClic

+gjm+ schrieb:

Für die Bildung der "Adresse" stehen aber nur Bit 7-2 zur Verfügung. (Bit 1-0 sind reserviert).

Es gibt jede Menge Beispiele, in denen man z. B. in ein 32-Bit-Feld eine Adresse eintragen muss, wo aber die unteren 4 Bits oder so reserviert sind (siehe z. B. die OHCI-Spezifikation, Abschnitt 4.2.1 "Endpoint Descriptor Formats" und dort das Feld "TD Queue Tail Pointer", hier sind die unteren Bits nicht reserviert, sondern stehen für den Programmierer frei zur Verfügung). Im erwähnten Beispiel ist in den Bits 4 bis 31 eine Adresse einzutragen. Man trägt dort aber nicht die Bits 0 bis 27 der Adresse ein, sondern die Bits 4 bis 31. Dass die unteren 4 Bits von der Hardware ignoriert werden, heißt hier nur, dass die Adresse an 16 Bytes ausgerichtet sein muss.
Und genau so wird es bei PCI auch sein, dass die unteren 2 Bites ignoriert werden, heißt nur, dass die Adresse an 4 Bytes ausgerichtet sein muss.

Erhard Henkes

Ich denke, inzwischen ist zumindest die Sachlage jedem klar. Daher gehe ich darauf nicht mehr ein. Der Grund, warum man in der Tat reg & 0xFC bzw. alternativ reg & ~0x03 verwenden sollte, ist hauptsächlich die mögliche Inkompatibilität mit ausgefallener Hardware bzw. mit Simulationsprogrammen wie qemu.

Nun bleibt die Frage, wie man zu der gewünschten Information gelangt. Hierbei muss noch folgendes passieren:

a) Der Offset zu Bit 0 muss angegeben werden. Hier gibt es zwei Varianten:
a1) Man akzeptiert "falsche" Register-Nummern und erhält den Offset durch reg % 4 (Methode bei tyndur)
a2) Man rundet "falsche" Register-Nummern ab und ignoriert den "Rest". Der Offset muss dann als separater Parameter (z.B. pos: 0,1,2,3) übergeben werden (diese Vorgehensweise gefällt mir didaktisch besser)

b) Die Breite (byte, word, dword) muss angegeben werden (tyndur erledigt dies durch drei verschiedene Funktionen)

Ich neige inzwischen zur Kombination von a2) und b) im Rahmen einer einzigen Funktion mit den Parametern bus, dev, func, reg, pos, width, d.h. in der inneren lesenden Funktion nur "saubere" Register zulassen (z.B. bei Abweichung eine Warnung ausgeben, damit Bugs auffallen) und nur in der umhüllenden Funktion schieben und schneiden.

Das ist sicher Geschmacksache, ob man die tyndur-Variante (innere Funktion: "non-aligned" lesen und schieben; drei äußere Funktionen zum Schneiden) verwendet oder den von mir vorgeschlagenen weg einschlägt.

Man könnte alle drei Aufgaben (lesen, schieben, schneiden) sogar in einer einzigen Funktion verdichten. Das würde allerdings für Außenstehende nicht leicht verständlich.

Die tyndur-Methode (a1) hat allerdings einen praktischen Vorteil: Man kann das nicht direkt lesbare Register als Konstante durchreichen (tyndur - pcihw.h):

#define PCI_VENDOR_ID   0x00
#define PCI_DEVICE_ID   0x02
#define PCI_COMMAND     0x04
#define PCI_STATUS      0x06
#define PCI_REVISION    0x08
#define PCI_CLASS       0x0B
#define PCI_SUBCLASS    0x0A
#define PCI_INTERFACE   0x09
#define PCI_HEADERTYPE  0x0E
#define PCI_BAR0        0x10
#define PCI_INTERRUPT   0x3C

Register und Offset sind darin bereits enthalten. Es fehlt aber noch die Breite!
Ideal wäre eine Funktion read(bus,dev,func,PCI_BLABLA), die alles erledigt.
Dazu benötigt man aber noch die Breite, vielleicht:

#define PCI_VENDOR_ID   0x0002
#define PCI_DEVICE_ID   0x0202
...
#define PCI_INTERRUPT   0x3C01
...

also Register/Offset vorne und Breite (length) in Bytes hinten. Dann könnte man mit read(bus,dev,func,PCI_BLABLA) alles in einem Schritt erledigen (auch ideal für eine Schleife, um eine Struktur zu füllen). Wäre das elegant oder eher schrecklich?

Bin etwas hin und her gerissen zwischen Didaktik (mehrere klare Schritte, dafür kompliziert) und einer optimalen praktischen Lösung (nur eine Funktion für alles, Konstante bringt alle Infos mit!).

Also was ist der schönste Weg?

EDIT: Im IRC hat mich XanClic bestätigt den Weg mit nur einer Funktion und Konstanten, die alles mitbringen, zu gehen.

Erhard Henkes

Das ist jetzt dabei heraus gekommen und funktioniert bisher gut. Ist das Innenleben der Funktion pci_config_read(...) ausreichend verständlich?

#ifndef PCI_H
#define PCI_H

#include "os.h"

#define PCI_CONFIGURATION_ADDRESS 0xCF8   // Address I/O Port
#define PCI_CONFIGURATION_DATA    0xCFC   // Data    I/O Port

// upper byte: length in bytes
// lower byte: register number plus offset

#define PCI_VENDOR_ID   0x0200 // length: 0x02 reg: 0x00 offset: 0x00
#define PCI_DEVICE_ID   0x0202 // length: 0x02 reg: 0x00 offset: 0x02
#define PCI_COMMAND     0x0204
#define PCI_STATUS      0x0206
#define PCI_REVISION    0x0108
#define PCI_CLASS       0x010B
#define PCI_SUBCLASS    0x010A
#define PCI_INTERFACE   0x0109
#define PCI_HEADERTYPE  0x010E
#define PCI_BAR0        0x0410
#define PCI_BAR1        0x0414
#define PCI_BAR2        0x0418
#define PCI_BAR3        0x041C
#define PCI_BAR4        0x0420
#define PCI_BAR5        0x0424
#define PCI_IRQLINE     0x013C

uint32_t pci_config_read( uint8_t bus, uint8_t device, uint8_t func, uint16_t content );
void pci_config_write_dword( uint8_t bus, uint8_t device, uint8_t func, uint8_t reg, uint32_t val );

#endif

#include "pci.h"

uint32_t pci_config_read( uint8_t bus, uint8_t device, uint8_t func, uint16_t content )
{
    // example: PCI_VENDOR_ID 0x0200 ==> length: 0x02 reg: 0x00 offset: 0x00
    uint8_t length  = content >> 8;
    uint8_t reg_off = content & 0x00FF;
    uint8_t reg     = reg_off & 0xFC;     // bit mask: 11111100b
    uint8_t offset  = reg_off % 0x04;     // remainder of modulo operation provides offset

    outportl(PCI_CONFIGURATION_ADDRESS,
        0x80000000
        | (bus    << 16)
        | (device << 11)
        | (func   <<  8)
        | (reg         ));

    // use offset to find searched content
    uint32_t readVal = inportl(PCI_CONFIGURATION_DATA) >> (8 * offset);

    switch(length)
    {
        case 1:
            readVal &= 0x000000FF;
        break;
        case 2:
            readVal &= 0x0000FFFF;
        break;
        case 4:
            readVal &= 0xFFFFFFFF;
        break;
    }
    return readVal;
}

void pci_config_write_dword( uint8_t bus, uint8_t device, uint8_t func, uint8_t reg, uint32_t val )
{
    outportl(PCI_CONFIGURATION_ADDRESS,
        0x80000000
        | (bus     << 16)
        | (device  << 11)
        | (func    <<  8)
        | (reg & 0xFC   ));

    outportl(PCI_CONFIGURATION_DATA, val);
}

Code in main(): siehe unten

Erhard Henkes

fricky sprach im IRC das Thema PCI-Aktivierung an:

A PCI device ignores all IO and memory access from the PCI bus until it has been activated, steht z.b. dort: http://ecos.sourceware.org/docs-latest/ref/ecos-pci-library.html

weiterhin:

<fricky> erhard: zum testen: scanne den PCI-bus nach einem EHCI controller
<*ehenkes> muss erstmal einer da sein
<*ehenkes> if( pciProgrInterface==0x20 ) { printformat("EHCI"); }
<fricky> an offset 2 der memory-mapped i/o-register befindet sich das register HCIVERSION
<*ehenkes> du bekommst von dem: bus:device.function usw.
<fricky> wenn du dort einen 16-bit lesezugriff machst, sollte der wert 0x100 zu lesen sein

Erhard Henkes

Ich habe nun auch die Bestimmung der BARs / Memory Size versuchsweise implementiert.

/// TEST PCI-SCAN BEGIN
    /// Erweiterte Version siehe unten ...
    /// TEST PCI-SCAN END

Typisches Ergebnis bezüglich USB-Devices:

0:3.0  IRQ  5  USB OHCI  BAR0: CFFFD000h size: 4096 
0:3.1  IRQ 11  USB OHCI  BAR0: CFFFE000h size: 4096 
0:3.2  IRQ  5  USB EHCI  BAR0: CFFFF000h size: 4096

Sieht als Einstieg nicht schlecht aus. Klappt aber nur, weil die letzten Bits 00b sind. Die letzten 4 Bits müssen daher noch gesondert ausgewertet werden: (siehe Beitrag weiter oben)

Ein Speicherbereich hat eine Mindestgröße von 16 Byte und ist immer ein Vielfaches von 2. Dadurch stehen die 4 unteren Bits für zusätzliche Codierungen zur Verfügung. Bit 0 gibt Auskunft darüber, ob es sich um eine IO Adresse (der Zugriff muß über Port-Befehle erfolgen) oder eine Memory Adresse handelt. Handelt es sich um eine Memory Adresse, geben Bit 1 und 2 den Adresstyp an. 00 signalisiert, dass es sich um eine gewöhnliche 32 bit Adresse handelt. Die Kombination 01 bedeutet, dass die Adresse unterhalb der aus alten Zeiten bekannten 1 Megabyte Grenze liegt und die Kombination 10 wird für eine 64 bit Adresse verwednet. Bei einer 64 bit Adresse werden zwei „Base Address“ Einträge zur Adressbestimmung gebraucht. Bit 3 schließlich gibt Auskunft darüber, ob auf diesen Adressbereich im Prefetch-Mode zugegriffen werden darf oder nicht. Ein gesetztes Bit bedeutet dabei, dass nicht im Prefetch-Mode zugegriffen werden darf. Im Prefetch-Mode speichert die PCI-Bridge (d.h. der Baustein, der den PCI-Bus an den Processorbus ankoppelt) Daten zwischen, bevor die eigentliche Übertragung zur CPU (lesen oder schreiben) gestartet wird.

Sobald das stabil steht, schiebe ich es als Test-Version 110 hoch.

Erhard Henkes

In einem Fall ergab die Auswertung eines PCI-Gerätes den IRQ 255. Macht das Sinn? Wohl nicht.
bus:dev.func: 1:0.1 device: 4170h vendor: 1002h IRQ: 255

Erhard Henkes

//...
struct pciBasicAddressRegister
{
    uint32_t baseAddress;
    size_t   memorySize;
    uint8_t  memoryType;
};
//...

/// TEST PCI-SCAN BEGIN
    uint16_t pciDevice          = 0; // device
    uint16_t pciVendor          = 0; // vendor
    uint8_t  pciClass           = 0; // device class
    uint8_t  pciSubclass        = 0; // device subclass
    uint8_t  pciProgrInterface  = 0; // program interface
    uint8_t  pciIRQLine         = 0; // IRQ line (interrupt line)
    uint8_t  bus                = 0; // max. 256
    uint8_t  device             = 0; // max.  32
    uint8_t  func               = 0; // max.   8

    struct pciBasicAddressRegister pciBAR[6]; // base address, size, type of BAR0 - BAR5
    uint32_t pciBar             = 0;

    for(bus=0;bus<8;++bus)
    {
        for(device=0;device<32;++device)
        {
            for(func=0;func<8;++func)
            {
                pciVendor                 = pci_config_read( bus, device, func, PCI_VENDOR_ID );
                pciDevice                 = pci_config_read( bus, device, func, PCI_DEVICE_ID );
                pciClass                  = pci_config_read( bus, device, func, PCI_CLASS     );
                pciSubclass               = pci_config_read( bus, device, func, PCI_SUBCLASS  );
                pciProgrInterface         = pci_config_read( bus, device, func, PCI_INTERFACE );
                pciIRQLine                = pci_config_read( bus, device, func, PCI_IRQLINE   );
                pciBAR[0].baseAddress     = pci_config_read( bus, device, func, PCI_BAR0      );
                pciBAR[1].baseAddress     = pci_config_read( bus, device, func, PCI_BAR1      );
                pciBAR[2].baseAddress     = pci_config_read( bus, device, func, PCI_BAR2      );
                pciBAR[3].baseAddress     = pci_config_read( bus, device, func, PCI_BAR3      );
                pciBAR[4].baseAddress     = pci_config_read( bus, device, func, PCI_BAR4      );
                pciBAR[5].baseAddress     = pci_config_read( bus, device, func, PCI_BAR5      );

                if( pciVendor != 0xFFFF )
                {
                    if(pciIRQLine!=255)
                    {
                        printformat("%d:%d.%d\t dev:%x vend:%x IRQ:%d ",
                                     bus, device, func, pciDevice, pciVendor, pciIRQLine);
                    }
                    else // "255 is defined as meaning "unknown" or "no connection" to the interrupt controller"
                    {
                        printformat("%d:%d.%d\t dev:%x vend:%x IRQ:-- ",
                                     bus, device, func, pciDevice, pciVendor);

                    }

                    if( (pciClass==0x0C) && (pciSubclass==0x03) ) // USB
                    {
                        printformat(" USB ");
                        if( pciProgrInterface==0x00 ) { printformat("UHCI ");   }
                        if( pciProgrInterface==0x10 ) { printformat("OHCI ");   }
                        if( pciProgrInterface==0x20 ) { printformat("EHCI ");   }
                        if( pciProgrInterface==0x80 ) { printformat("no HCI "); }
                        if( pciProgrInterface==0xFE ) { printformat("any ");    }

                        for(i=0;i<6;++i) // check USB BARs
                        {
                            pciBAR[i].memoryType = pciBAR[i].baseAddress & 0x01;

                            if(pciBAR[i].baseAddress)
                            {
                                if(pciBAR[i].memoryType == 0)
                                {
                                    printformat("%d:%X MEM ", i, pciBAR[i].baseAddress & 0xFFFFFFF0 );
                                }
                                if(pciBAR[i].memoryType == 1)
                                {
                                    printformat("%d:%X I/O ", i, pciBAR[i].baseAddress & 0xFFFFFFFC );
                                }

                                /// TEST Memory Size Begin
                                cli();
                                pci_config_write_dword  ( bus, device, func, PCI_BAR0 + 4*i, 0xFFFFFFFF );
                                pciBar = pci_config_read( bus, device, func, PCI_BAR0 + 4*i             );
                                pci_config_write_dword  ( bus, device, func, PCI_BAR0 + 4*i, pciBAR[i].baseAddress  );
                                sti();
                                pciBAR[i].memorySize = (~pciBar | 0x0F) + 1;
                                printformat("sz:%d ", pciBAR[i].memorySize );
                                /// TEST Memory Size End
                            }
                        }
                    }
                    printformat("\n");
                }

                // Bit 7 in header type (Bit 23-16) --> multifunctional
                if( !(pci_config_read(bus, device, 0, PCI_HEADERTYPE) & 0x80) )
                {
                    break; // --> not multifunctional
                }
            }
        }
    }
    printformat("\n");
    /// TEST PCI-SCAN END

Damit man mehr ausdrucken kann in einer Monitorzeile habe ich in printformat(...) %X auf acht Zeichen und %x auf vier Zeichen Hexadezimal-Ausgabe gesetzt. %x macht z.B. Sinn bei VendorID und DeviceID.

Bei USB gegeb ich nun aus:
USB UHCI 4:0000D400h I/O sz: 32
USB UHCI 4:0000D000h I/O sz: 32

von rechts nach links: Subclass Program-Interface BAR-Nr. Memory-Address
Memory-Type(MEM oder I/O) Memory-Size

Hier zwei konkrete Beispiele:
http://www.henkessoft.de/OS_Dev/Bilder/USB_UHCI_IO_32.JPG (UHCI IO 32 Byte)
http://www.henkessoft.de/OS_Dev/Bilder/USB_OHCI_EHCI_MEM_4096.JPG (OHCI u. EHCI MEM 4096 Byte)

Erhard Henkes schrieb:

In einem Fall ergab die Auswertung eines PCI-Gerätes den IRQ 255. Macht das Sinn?

Das würde "Sinn" machen bei PCI-Geräten, die keinen Interrupt brauchen (i.e. 0xFF -> nicht vorhanden, nicht gebraucht). Hast du mal auf dem Testrechner im BIOS alle Optionen de/aktiviert, die in etwa heißen "plug and play os" oder "pci-autoconfig" o.ä? Mein BIOS kennt solche Optionen nicht, da der Rechner nicht dafür ausgelegt ist, nach dem Kauf noch großartig aufgerüstet zu werden. Aber der PCI-Scan sollte dann völlig neue Ergebnisse bringen.

Erhard Henkes

Ja, 255 bedeutet nicht da, hab ich im Code ergänzt, mache da jetzt "IRQ:--"
Genaue Daten sind: 1:0.1 dev:4170h vend:1002h IRQ:255 (jetzt: IRQ:--)

Meine teuer bezahlten "RAM-Controller" und "PCI-PCI-Bridges" haben/nutzen auch keinen Interrupt. Hast du den PCI-Scan mal mit geänderten BIOS-Einstellungen gemacht? Das Ergebnis interessiert mich.

Hier noch ein Bit Twiddle Hack:

uint32_t pci_config_read( uint8_t bus, uint8_t device, uint8_t func, uint16_t content ) 
{
(...)
 uint8_t reg     = reg_off & 0xFC;     // bit mask: 11111100b 
// uint8_t offset  = reg_off % 0x04;     // remainder of modulo operation provides offset 
 uint8_t offset  = reg_off & 0x03;     // x & 0x03 == x % 0x04
                                       // aber das wird der Kompiler eh so machen :)
(...)
}

Erhard Henkes

Bit Twiddle Hack
Danke! Interessanter Link.

Erhard Henkes

Das mit dem Auslesen der Register beginnend ab dem genutzten BAR, nachfolgend nur am Beipsiel USB EHCI, wie von fricky gewünscht, klappt nun ebenso:

/// TEST PCI-SCAN BEGIN
    settextcolor(15,0);
    uint16_t pciDevice          = 0; // device
    uint16_t pciVendor          = 0; // vendor
    uint8_t  pciClass           = 0; // device class
    uint8_t  pciSubclass        = 0; // device subclass
    uint8_t  pciProgrInterface  = 0; // program interface
    uint8_t  pciIRQLine         = 0; // IRQ line (interrupt line)
    uint8_t  bus                = 0; // max. 256
    uint8_t  device             = 0; // max.  32
    uint8_t  func               = 0; // max.   8

    struct pciBasicAddressRegister pciBAR[6]; // base address, size, type of BAR0 - BAR5
    uint32_t pciBar             = 0;
    uint32_t EHCI_data          = 0;

    for(bus=0;bus<8;++bus)
    {
        for(device=0;device<32;++device)
        {
            for(func=0;func<8;++func)
            {
                pciVendor                 = pci_config_read( bus, device, func, PCI_VENDOR_ID );
                pciDevice                 = pci_config_read( bus, device, func, PCI_DEVICE_ID );
                pciClass                  = pci_config_read( bus, device, func, PCI_CLASS     );
                pciSubclass               = pci_config_read( bus, device, func, PCI_SUBCLASS  );
                pciProgrInterface         = pci_config_read( bus, device, func, PCI_INTERFACE );
                pciIRQLine                = pci_config_read( bus, device, func, PCI_IRQLINE   );
                pciBAR[0].baseAddress     = pci_config_read( bus, device, func, PCI_BAR0      );
                pciBAR[1].baseAddress     = pci_config_read( bus, device, func, PCI_BAR1      );
                pciBAR[2].baseAddress     = pci_config_read( bus, device, func, PCI_BAR2      );
                pciBAR[3].baseAddress     = pci_config_read( bus, device, func, PCI_BAR3      );
                pciBAR[4].baseAddress     = pci_config_read( bus, device, func, PCI_BAR4      );
                pciBAR[5].baseAddress     = pci_config_read( bus, device, func, PCI_BAR5      );

                if( pciVendor != 0xFFFF )
                {
                    if(pciIRQLine!=255)
                    {
                        printformat("%d:%d.%d\t dev:%x vend:%x IRQ:%d ",
                                     bus, device, func, pciDevice, pciVendor, pciIRQLine);
                    }
                    else // "255 is defined as meaning "unknown" or "no connection" to the interrupt controller"
                    {
                        printformat("%d:%d.%d\t dev:%x vend:%x IRQ:-- ",
                                     bus, device, func, pciDevice, pciVendor);

                    }

                    if( (pciClass==0x0C) && (pciSubclass==0x03) ) // USB
                    {
                        printformat(" USB ");
                        if( pciProgrInterface==0x00 ) { printformat("UHCI ");   }
                        if( pciProgrInterface==0x10 ) { printformat("OHCI ");   }
                        if( pciProgrInterface==0x20 ) { printformat("EHCI ");   }
                        if( pciProgrInterface==0x80 ) { printformat("no HCI "); }
                        if( pciProgrInterface==0xFE ) { printformat("any ");    }

                        for(i=0;i<6;++i) // check USB BARs
                        {
                            pciBAR[i].memoryType = pciBAR[i].baseAddress & 0x01;

                            if(pciBAR[i].baseAddress)
                            {
                                if(pciBAR[i].memoryType == 0)
                                {
                                    printformat("%d:%X MEM ", i, pciBAR[i].baseAddress & 0xFFFFFFF0 );
                                }
                                if(pciBAR[i].memoryType == 1)
                                {
                                    printformat("%d:%X I/O ", i, pciBAR[i].baseAddress & 0xFFFFFFFC );
                                }

                                /// TEST Memory Size Begin
                                cli();
                                pci_config_write_dword  ( bus, device, func, PCI_BAR0 + 4*i, 0xFFFFFFFF );
                                pciBar = pci_config_read( bus, device, func, PCI_BAR0 + 4*i             );
                                pci_config_write_dword  ( bus, device, func, PCI_BAR0 + 4*i, pciBAR[i].baseAddress  );
                                sti();
                                pciBAR[i].memorySize = (~pciBar | 0x0F) + 1;
                                printformat("sz:%d ", pciBAR[i].memorySize );

                                    /// TEST EHCI Data Begin
                                    if( (pciProgrInterface==0x20) && pciBAR[i].baseAddress )
                                    {
                                        for(j=0;j<24;++j)
                                        {
                                             EHCI_data = *((volatile uint8_t*)( (pciBAR[i].baseAddress & 0xFFFFFFF0) + j ));
                                             if(!j)
                                             {
                                                 printformat("\n");
                                             }
                                             else
                                             {
                                                 printformat("\t");
                                             }
                                             printformat("BAR%d+%d: %x ",i, j, EHCI_data);
                                        }
                                    }
                                    /// TEST EHCI Data Begin

                                /// TEST Memory Size End
                            }
                        }
                    }
                    printformat("\n");
                }

                // Bit 7 in header type (Bit 23-16) --> multifunctional
                if( !(pci_config_read(bus, device, 0, PCI_HEADERTYPE) & 0x80) )
                {
                    break; // --> not multifunctional
                }
            }
        }
    }
    printformat("\n");
    /// TEST PCI-SCAN END

Zwei Beispiele:
http://www.henkessoft.de/OS_Dev/Bilder/PCI_USB_EHCI_Scan_001.JPG
http://www.henkessoft.de/OS_Dev/Bilder/PCI_USB_EHCI_Scan_002.JPG

Die Bedeutung der 24 Bytes nach der verwendeten BAR findet man in der EHCI-Spezifikation:

CAPLENGTH - Capability Registers Length
Address: Base+ (00h)
Default Value Implementation Dependent
Attribute: RO
Size: 8 bits
This register is used as an offset to add to register base to find the beginning of the Operational Register Space.

HCIVERSION - Host Controller Interface Version Number
Address: Base+ (02h)
Default Value: 0100h
Attribute RO
Size: 16 bits
This is a two-byte register containing a BCD encoding of the EHCI revision number supported by this host controller. The most significant byte of this register represents a major revision and the least significant byte is the minor revision.

HCSPARAMS - Structural Parameters
Address: Base+ (04h)
Default Value Implementation Dependent
Attribute RO
Size: 32 bits
This is a set of fields that are structural parameters: Number of downstream ports, etc.

HCCPARAMS - Capability Parameters
Address: Base+ (08h)
Default Value Implementation Dependent
Attribute RO
Size: 32 bits
Multiple Mode control (time-base bit functionality), addressing capability

HCSP-PORTROUTE - Companion Port Route Description
Address: Base+ (0Ch)
Default Value Implementation Dependent
Attribute RO
Size: 60 bits
This optional field is valid only if Port Routing Rules field in the HCSPARAMS register is set to a one.

Hier die Zusammenfassung:
These registers specify the limits, restrictions and capabilities of the host controller implementation.
Table 2-5. Enhanced Host Controller Capability Registers

Offset Size Mnemonic    Power Well   Register Name
00h     1   CAPLENGTH      Core      Capability Register Length
01h     1   Reserved       Core      N/A
02h     2   HCIVERSION     Core      Interface Version Number
04h     4   HCSPARAMS      Core      Structural Parameters
08h     4   HCCPARAMS      Core      Capability Parameters
0Ch     8   HCSP-PORTROUTE Core      Companion Port Route Description

Quelle: "Enhanced Host Controller Interface Specification for Universal Serial Bus", Date: March 12, 2002, Revision: 1.0, Intel Corporation

Es gibt inzwischen auch ein Addendum für Revision 1.1
Dort ist der Standardwert für HCIVERSION z.B. 0x110 (Base+2, 16 bits), auch bei HCCPARAMS (Base+8, 32 bits) wurden viele Details geändert.

Erhard Henkes

Die erhöhte Auflösung der Textausgabe auf 80 Spalten * 50 Zeilen ist hier bei modernen Rechnern recht hilfreich, hier ein ca. 5 Jahre alter, ziemlich gut ausgebauter Rechner:
http://www.henkessoft.de/OS_Dev/Bilder/PCI-Scan3.PNG

Man sieht allerdings, dass die Bestimmung der Speichergröße bei UHCI leider noch eine Macke hat (negative Werte). Die Byte des Enhanced Host Controller Capability Registers müssen auch noch entsprechend zusammengefasst und dargestellt werden. HCIVERSION ist hier auf jeden Fall auch 0x0100.

Erhard Henkes schrieb:

Man sieht allerdings, dass die Bestimmung der Speichergröße bei UHCI leider noch eine Macke hat (negative Werte).

Laut Datenblatt (Kapitel 11, Seite 469 ) für "dev:27C8h vend:8086h" sind Offset 10h-1Fh des "Config Space" in etwa "reserviert". D.h. daß man dort eine Speichergröße nicht auslesen kann.

Erhard Henkes

Die PCI-Daten wurden nun noch in eine PCI-Device-Struct eingelesen, damit diese dauerhaft zur Verfügung stehen (Rev. 14 SVN):

typedef
struct pciBasicAddressRegister
{
    uint32_t baseAddress;
    size_t   memorySize;
    uint8_t  memoryType;
}pciBar_t;

typedef
struct pciDev
{
   uint8_t   number;
   uint8_t   bus;
   uint8_t   device;
   uint8_t   func;
   uint16_t  vendorID;
   uint16_t  deviceID;
   uint8_t   classID;
   uint8_t   subclassID;
   uint8_t   interfaceID;
   uint8_t   revID;
   uint8_t   irq;
   pciBar_t  bar[6];
}pciDev_t;

Ich habe die gültigen PCI Devices auch durchlaufend nummeriert, damit diese mit einer Größe identifizierbar sind.