PCI总线详解：扩展性、动态配置与中断机制

"中断机制-C语言考研真题汇编与PCI Express体系结构概述" 本文主要讨论了计算机硬件中关于PCI（Peripheral Component Interconnect）总线及其扩展技术PCI Express（PCIe）的相关知识点，主要包括可扩展性、动态配置机制、总线带宽、共享总线机制以及中断机制。 首先，PCI总线的可扩展性体现在其能够通过HOST主桥和PCI桥进行扩展，形成一颗PCI总线树，最多支持256个设备。PCI桥起到了关键作用，它可以连接多条PCI总线子树，使得系统能够根据需求添加更多设备。每条PCI总线上的设备可以直接通信，而同一总线树上的设备则通过PCI桥进行数据转发。 其次，PCI总线的动态配置机制允许系统软件根据需要为每个PCI设备分配地址，避免了地址冲突，实现了“即插即用”功能。每个PCI设备都有独立的配置空间，包含其基地址信息，便于系统灵活管理。 再者，PCI总线在带宽方面相比ISA、EISA和MCA等早期总线有显著提升，例如32位/33MHz的PCI总线提供了132MB/s的峰值带宽。尽管PCI总线的带宽比PCIe低，但在其时代背景下，它已经大大超过了其他竞争总线。 此外，PCI总线采用了共享总线机制，设备通过仲裁获取总线使用权进行数据传输，不需要处理器介入，但这也限制了总线的利用率。相比之下，PCIe的交换结构更加高效。 最后，中断机制在PCI总线上表现为四根中断请求信号INTA~D#，设备可以共享这些信号向处理器提交中断请求。不同于ISA总线，PCI设备可以将中断请求信号线与连接到中断控制器，配置信息存储在设备的配置空间中。 而PCI Express（PCIe）作为PCI的继承者，虽然在物理层和电气层有所变化，但在软件层面与PCI兼容，保持了PCI的很多设计理念。PCIe提供了更高的带宽和更低的延迟，逐渐成为了现代PC系统中的主流局部总线。 了解PCI总线的这些特性对于理解早期PC系统设计以及当前的PCIe技术至关重要，对于软硬件工程师来说是必不可少的知识点。