Měření na sběrnici PCI

Předmět: 36PZ, Katedra počítačů, ČVUT FEL
Řešitelé: K.Pechanec, S.Duben, O.Fialka, J.Saidl
Datum měření: Čt 22.4.2004, 12:45-14:15

Obsah

1. Úkol měření
2. Průběh měření
3. Výsledky měření
   1. Měření přůběhu signálu
      1. Čtení jednoho bitu z paměti (mwrite)
         1. bez modifikace
         2. posun o 1B
         3. posun o 2B
         4. word
         5. doubleword
      2. Zápis několika po sobě následujících dat (longwrite, bytemerge)
         1. longwrite bez modifikace
         2. longwrite - posun o 1B
         3. bytemerge
      3. Zápis a čtení 8bitového portu
         1. ioread
         2. iowrite
      4. Čtení konfiguračního registru (cfgread)
      5. Vyvolání speciálního cyklu (special)
         1. 1 - bez modifikace
         2. 2 - shutdown - vyslano 00000000h
         3. 3 - shutdown - to same v jinem meritku obrazku
   2. Zjištění připojených PCI adaptérů
4. Závěr
5. Odkazy

1. Úkol měření

Cílem měření bylo změřit signály základních cyklů na sběrnici PCI a pomocí programu dumpci zjistit informace o sběrnici PCI a typy připojených adaptérů.

2. Průběh měření

K dispozici byly dva počítače PC, jeden byl vybaven měřící kartou (s obvodem XILINX) která snímá průběhy jednotlivých signálů a ukládá je do pamětí typu DIMM, které jsou součástí karty. Měřící karta byla spojena přes paralelní port s druhým počítačem, který byl vybaven softwarem (PCI Analyzer) pro zpracování dat z paralelního portu a zobrazoval průběhy měřených signálů na obrazovku.

Na počítači vybaveným měřící kartou (PC1) jsme v režimu MS-DOS spustili program testpci který různým způsobem generoval sběrnicové cykly dle zadaných parametrů (tab.1) Pro některá měření, bylo nutné zdrojový kód programu modifikovat a přeložit do spustitelné verze. Program testpci je napsán v assembleru a jeho původní zdroje naleznete zde. Po spuštění testpci s danými parametry probíhalo měření na PCI Analyzeru na druhém počítači, který byl ve stavu Start. Screenshoty pořízené z měření naleznete zde (mimo iack).

3. Výsledky měření

3.1. Měření průběhu signálu

3.1.1. Čtení jednoho bytu z paměti (mwrite)

1 - bez modifikace

Jelikož sběrnice PCI  pracuje s 32bitovou šířkou dat, označují signály C/BE 0:3 platnost jednolivých bytů. V tomto případě se přenášel pouze jeden (prvný byte) a proto jsou tyto signály nastaveny na hodnoty 0,1,1,1 (v pořadí 0:3)

2 - posun o 1B

V tomto případě se zapisuje na adresu posunutou o jeden byte. Jelikož celková adresa musí být dělitelná čtyřmi, je adresa na sběrnici stejná jako v předchozím případě, ale změnily se signály C/BE, které zde značí, že je platný 2. byte na sběrnici - jsou rovny 1,0,1,1
Ve zdrojovém kódu byl posun adresy proveden přičtením jedničky k registru obsahujícímu bázovou adresu.
 

3 - posun o 2B

Posun adresy o 2B je analogický s předchozím případem. Hodnoty C/BE signálů jsou 1,1,0,1

4 - word

Při prenášení hodnoty typu word (2 byty) jsou hodnoty C/BE signálů 0,0,1,1. To znamená, že jsou platné první dva byty na sběrnici.

5 - double word

3.1.2. Zápis několika po sobě následujících dwordů (longwrite, bytemerge)

1 - longwrite bez modifikace
 

Při zápisu dat typu dword pomocí příkazu longwrite probíhá přenos efektivně maximální rychlostí. Signály CB/E jsou v okamžiku přenosu rovny 0,0,0,0.

2-longwrite - posun o 1b

Posun adresy o 1B brání efektivnímu přesunu dat. Každý dword se v tomto případě přesouvá na dvakrát. Nejprve poslední 3 byty a potom první byte ze sběrnice (tomu odpovídají C/BE signály 1,0,0,0 a 0,1,1,1) Z obrázku je dobře patrné, že stejná data jsou na sběrnici dvakrát na rozdíl od předchozího příkladu.

3 - bytemerge

1 - ioread

2 - iowrite

3.1.4. Čtení konfiguračního registru (cfgread)

Čtením z konfiguračního registru jsme identifikovali zařízení na adrese 0. Identifikační dword byl roven "153110b9"
Na internetu jsme našli odpovídajícího výrobce a zařízení:

"10b9": Acer Labs Inc.
"1531": North Bridge, Acer Incorporated

3.1.5. Vyvolání speciálního cyklu (special)

1 - bez modifikace

Speciální cyklus s daty 55AA55AA

2 - shutdown - vyslano 00000000h

Vyslaní zprávy SHUTDOWN způsobilo resetování počítače. Na sběrnici jsme při tom zachytili množství signálů souvisejících s provedením resetu.

3 - shutdown - to same v jinem meritku obrazku

3.2. Zjištění připojených PCI zařízení

Pomocí programu pcidump jsme z výstupu získaly informace o PCI sběrnici a připojených zařízeních. Výstup programu naleznete zde.

Výsledky uspořádané do tabulky: