54、外设总线概述：PCI 接口深入剖析

外设总线概述：PCI 接口深入剖析

在计算机系统中，总线作为硬件组件之间通信的桥梁，扮演着至关重要的角色。它不仅包括电气接口，还涵盖编程接口。本文主要聚焦于编程接口，特别是 PCI 总线相关的内容。

1. PCI 接口概述

PCI（Peripheral Component Interconnect），即外设组件互连，并非仅仅是电气线路的布局方式，而是一套完整的规范，用于定义计算机各部分之间的交互规则。

PCI 架构旨在取代 ISA 标准，主要有以下三个目标：
- 提升性能 ：在计算机与外设之间进行数据传输时获得更好的性能。PCI 总线通过采用比 ISA 更高的时钟频率来实现这一目标。其时钟频率通常为 25 或 33 MHz（实际频率是系统时钟的一个因数），近年来还出现了 66 - MHz 甚至 133 - MHz 的实现方式。此外，它配备了 32 位数据总线，并且规范中包含了 64 位扩展（不过仅 64 位平台实现）。
- 实现平台独立性 ：计算机总线设计中常追求平台独立性，而 PCI 在这方面表现出色。由于 PC 世界一直受处理器特定接口标准主导，PCI 的平台独立性尤为重要。目前，PCI 广泛应用于 IA - 32、Alpha、PowerPC、SPARC64 和 IA - 64 等系统，以及其他一些平台。
- 简化外设管理 ：方便在系统中添加和移除外设。

对于驱动程序开发者而言，PCI 接口的自动检测功能极具吸引力。PCI 设备无需跳线（与大多数旧外设不同），并且在系统启动时会自动进行配置。设备驱动程序只需访问设备