PCIe设备在初始化时，软件是如何通过硬件交互完成设备识别与配置的？

PCIe设备初始化过程中，软件通过一系列的硬件交互步骤来识别和配置新设备。这一过程涉及到PCIe总线的枚举过程，软件需要通过PCIe的配置空间来获取设备信息并进行相应的配置。

参考资源链接：[PCIe 1.0协议规范](https://wenku.csdn.net/doc/64a6122db9988108f2f1a184?spm=1055.2569.3001.10343)

首先，在硬件层面上，当PCIe设备插入或电源开启时，硬件会初始化并发出一系列信号，包括基本的初始化信号和可能的中断信号。此时，系统BIOS会进行基本的硬件检测，包括识别PCIe设备并赋予它们唯一的地址空间。

紧接着，在软件层面，操作系统接管控制权，开始执行PCIe设备的枚举过程。操作系统首先会读取设备的Vendor ID和Device ID，这些信息定义在设备的PCIe配置空间中，是由硬件制造商预设的。通过这些ID，操作系统可以确定设备类型和需要加载的驱动程序。

操作系统接着会为设备分配资源，如内存空间、I/O空间和中断线（IRQ）。这个过程中，操作系统通过配置命令写入PCIe配置空间，来分配和设置这些资源。设备会在指定的资源范围内进行操作，以此来实现与主机系统的通信。

最后，操作系统会加载相应设备的驱动程序，驱动程序会进一步对设备进行详细配置，以确保设备能够正常工作，并提供给上层应用使用。

整个硬件与软件的交互过程中，PCIe的电气特性和协议层都起到了重要的作用，确保了设备能够被正确识别和配置。《PCIe 1.0协议规范》对PCIe接口的电气特性、机械特性以及PCIe协议的各层都进行了详细的说明和描述，对于深入理解PCIe设备初始化和配置过程有着重要的帮助。

参考资源链接：[PCIe 1.0协议规范](https://wenku.csdn.net/doc/64a6122db9988108f2f1a184?spm=1055.2569.3001.10343)