參考文章：
本文的重點就是“如何獲取BAR空間長度”，在此之前，先鋪墊一些基礎。
基本原理：
基地址寄存器（BAR）在配置空間（Configuration Space）中的位置如下圖所示：
其中Type0 Header最多有6個BAR，而Type1 Header最多有兩個BAR。這就意味着，對於Endpoint來說，最多可以擁有6個不同的地址空間。但是實際應用中基本上不會用到6個，通常1~3個BAR比較常見。
主要注意的是，如果某個設備的BAR沒有被全部使用，則對應的BAR應被硬件全被設置爲0，並且告知軟件這些BAR是不可以操作的。對於被使用的BAR來說，其部分低比特位是不可以被軟件操作的，只有其高比特位纔可以被軟件操作。而這些不可操作的低比特決定了當前BAR支持的操作類型和可申請的地址空間的大小。
《PCIe 體系結構導讀》2.3.2 (10)中提到，當PCI設備復位後，BAR寄存器將用於存放初始化信息，包括 IO/存儲器空間、32bit/64bit地址解碼、支持可預讀/不可預讀、BAR空間的長度等等信息，那如何獲取這些信息呢？
其實，在BAR寄存器[3:0]屬性字段用於記錄這些信息，軟件讀取BAR的值，其中操作的類型一般由最低四位所決定，具體如下圖所示。
通過BAR寄存器[3:0]屬性字段可以獲取BAR的操作類型等信息，那麼BAR空間長度又要如何獲取呢？
如圖中（1）所示，未初始化的BAR的低比特（11~4）都是0，高比特（31~12）都是不確定的值。所謂初始化，就是系統（軟件）向整個BAR都寫1，來確定BAR的可操作的最低位是哪一位。當前可操作的最低位爲12，因此當前BAR可申請的（最小）地址空間大小爲4KB（2^12）。如果可操作的最低位爲20，則該BAR可申請的（最小）地址空間大小爲1MB（2^20）。
下面是一個申請64MB P-MMIO地址空間的例子，由於採用的是64-bit的地址，因此需要兩個BAR。具體如下圖所示：
注：需要特別注意的是，軟件對BAR的檢測與操作（Evaluating）必須是順序執行的，即先BAR0，然後BAR1，……，直到BAR5。當軟件檢測到那些被硬件設置爲全0的BAR，則認爲這個BAR沒有被使用。
注：無論是PCI還是PCIe，都沒有明確規定，第一個使用的BAR必須是BAR0。事實上，只要設計者原意，完全可以將BAR4作爲第一個BAR，並將BAR0~BAR3都設置爲不使用。
代碼分析：
本文的重點就是“如何獲取BAR空間長度”，代碼的重點是“__pci_read_base”函數，在此之前，先介紹一下PCI總線枚舉時，如何調用到該函數。
在PCI Agent設備進行數據傳送之前，系統軟件需要初始化PCI Agent設備的BAR0~5寄存器。系統軟件使用DFS算法對PCI總線進行遍歷時，完成這些寄存器的初始化，即分配這些設備在PCI總線域的地址空間。當這些寄存器初始化完畢後，PCI設備可以使用PCI總線地址進行數據傳遞。
pci_scan_child_bus //PCI總線樹枚舉，分配PCI總線樹的PCI總線號
|——pci_scan_slot //掃描當前PCI總線所有設備，加入設備隊列
|——pci_scan_device //對PCI設備的配置寄存器進行讀寫操作
|——pci_setup_device //判斷PCI設備類型
|——pci_read_irq //獲取Interrupt pin和Line，賦值到irq參數
|——pci_read_bases //訪問PCI設備的BAR空間和ROM空間
|——__pci_read_base //初始化resource參數
接下來單獨講解 __pci_read_base函數，僅介紹該函數獲取BAR空間長度的辦法。
int __pci_read_base(struct pci_dev *dev, enum pci_bar_type type,
struct resource *res, unsigned int pos)
{
mask = type ? PCI_ROM_ADDRESS_MASK : ~0;
...
pci_read_config_dword(dev, pos, &l);
pci_write_config_dword(dev, pos, l | mask);
pci_read_config_dword(dev, pos, &sz);
pci_write_config_dword(dev, pos, l);
if (sz == 0xffffffff) //如果BAR上每一位都能設置意味其不能正常工作
sz = 0;
...
if (res->flags & IORESOURCE_MEM_64) {
pci_read_config_dword(dev, pos + 4, &l);
pci_write_config_dword(dev, pos + 4, ~0);
pci_read_config_dword(dev, pos + 4, &sz);
pci_write_config_dword(dev, pos + 4, l);
l64 |= ((u64)l << 32);
sz64 |= ((u64)sz << 32);
mask64 |= ((u64)~0 << 32);
}
sz64 = pci_size(l64, sz64, mask64); //計算並獲取BAR空間長度
...
region.start = l64;
region.end = l64 + sz64;
...
}
其中，pci_size函數中，相應操作如下：
static u64 pci_size(u64 base, u64 maxbase, u64 mask)
{
u64 size = mask & maxbase; /* Find the significant bits */
if (!size)
return 0;
/* Get the lowest of them to find the decode size, and
from that the extent. */
size = (size & ~(size-1)) - 1;
/* base == maxbase can be valid only if the BAR has
already been programmed with all 1s. */
if (base == maxbase && ((base | size) & mask) != mask)
return 0;
return size;
}
pci_size函數中最重要的便是這個公式：size = (size & ~(size-1)) - 1;
其中，size就是之前讀到的 sz64&mask64。
最後通過pci_size函數返回值，就能得到BAR空間長度。
這個BAR空間長度有什麼作用？
得到size值後，可以用處初始化 pci_dev->resource的start和end參數。
pci_resource_len函數就是用於記錄BAR的空間長度。
通過pci_resource_start函數獲取BAR起始地址，再加上pci_resource_len得到BAR空間長度，就能計算出當前BAR的有效範圍。
實例分析:
以Hi3536爲例，看下BAR空間大小可以如何配置。
一般而言，BAR地址空間申請大小，是有EP設備默認設置，RC側無法修改（除非EP支持bar resize capabilty，需要軟件支持）。
當前PCIE 各個BAR提供靈活的BAR_MASK寄存器（地址是PCIE CFG Base address+0x1000+0x10+N*4），和BAR寄存器[3:0]屬性字段（是否可預取，是否是32位還是64位地址，是否是IO屬性還是MEM屬性）一起配合使用，可以達到擴展64位bar，調整bar mask大小的目的。
bar mask[0]是使能當前bar；
bar mask[31:1]是MASK大小。
注：如果當前bar是1/3/5，需要bar0/2/4配合一起使用64位bar地址，則不能使能。
例如，將當前bar0擴展爲64 位可預取存儲器地址，地址空間擴大爲64M byte；則需要使用到bar1，其修改辦法如下:
步驟 1：EP本地軟件設置bar0 mask爲0x3FF_FFFF；bar0[0]表示使能當前bar0，其bar mask[25:1]爲全1，則當前bar0的[25:4]都不可操作，bar0的[31:26]可以由HOST修改。（即：當前可操作的最低位爲26，因此當前BAR可申請的（最小）地址空間大小爲64MB（2^26））
步驟 2：EP本地軟件設置bar1 mask爲0x0；表示不使能當前bar1，其bar mask[31:1]爲全0，則當前bar1 所有地址都可以由HOST修改。
步驟 3：EP本地軟件設置bar0爲0xC；表示申請的是64 位可預取存儲器地址
步驟 4：HOST 掃描EP。
----結束
Hi3536 uboot下PCIe config代碼如下：
int pcie_conf(void)
{
...
/*memory space enable*/
__raw_writel(0x2, HISI3536_PCIE_CONFIG_BASE + CFG_COMMAND_REG);
__raw_writel(0xc, HISI3536_PCIE_CONFIG_BASE + CFG_BAR0_REG);
__raw_writel(0x0, HISI3536_PCIE_CONFIG_BASE + CFG_BAR1_REG);
__raw_writel(0xc, HISI3536_PCIE_CONFIG_BASE + CFG_BAR2_REG);
__raw_writel(0x0, HISI3536_PCIE_CONFIG_BASE + CFG_BAR3_REG);
__raw_writel(0x0, HISI3536_PCIE_CONFIG_BASE + CFG_BAR4_REG);
__raw_writel(0x0, HISI3536_PCIE_CONFIG_BASE + CFG_BAR5_REG);
__raw_writel(0x03ffffff, HISI3536_PCIE_CONFIG_BASE + 0x1000 + 0x10 + 4 * 0);
__raw_writel(0x0 , HISI3536_PCIE_CONFIG_BASE + 0x1000 + 0x10 + 4 * 1);
__raw_writel(0x03ffffff, HISI3536_PCIE_CONFIG_BASE + 0x1000 + 0x10 + 4 * 2);
__raw_writel(0x0 , HISI3536_PCIE_CONFIG_BASE + 0x1000 + 0x10 + 4 * 3);
__raw_writel(0x0 , HISI3536_PCIE_CONFIG_BASE + 0x1000 + 0x10 + 4 * 4);
__raw_writel(0x0 , HISI3536_PCIE_CONFIG_BASE + 0x1000 + 0x10 + 4 * 5);
}
代碼分析：
Hi3536中使用了兩個64bit的BAR地址，因此需要將BAR0和BAR1、BAR2和BAR3組合。
配置方法如上述例子。
BAR4和BAR5沒有使用，因此將BAR寄存器和BAR_MASK寄存器置零。
Ps：當軟件檢測到那些被硬件設置爲全0的BAR，則認爲這個BAR沒有被使用。
能否將例子帶入到“__pci_read_base”函數中進行分析呢？
我們以Hi3536的BAR0和BAR1爲例，帶入到函數中。
BAR0寄存器值：0x0000000c，BAR0_MASK：0x03ffffff
BAR1寄存器值：0x00000000，BAR1_MAK：0x00000000
int __pci_read_base(struct pci_dev *dev, enum pci_bar_type type,
struct resource *res, unsigned int pos)
{
/*
* enum pci_bar_type {
* pci_bar_unknown, /* Standard PCI BAR probe */
* pci_bar_io, /* An io port BAR */
* pci_bar_mem32, /* A 32-bit memory BAR */
* pci_bar_mem64, /* A 64-bit memory BAR */
* };
*/
mask = type ? PCI_ROM_ADDRESS_MASK : ~0; //type當前的BAR類型爲mem64
...
pci_read_config_dword(dev, pos, &l); //讀取 l = 0xc
pci_write_config_dword(dev, pos, l | mask); //寫入 mask = 0xffffffff
pci_read_config_dword(dev, pos, &sz); //讀取 sz = 0xfc00000f
pci_write_config_dword(dev, pos, l); //寫入0xc，寄存器恢復初值
if (sz == 0xffffffff) //如果BAR上每一位都能設置意味其不能正常工作
sz = 0;
if (type == pci_bar_unknown) {
...
} else{
l64 = l & PCI_BASE_ADDRESS_MEM_MASK; //PCI_BASE_ADDRESS_MEM_MASK = (~0x0fUL)
sz64 = sz & PCI_BASE_ADDRESS_MEM_MASK;
mask64 = (u32)PCI_BASE_ADDRESS_MEM_MASK;
}}
...
if (res->flags & IORESOURCE_MEM_64) {
pci_read_config_dword(dev, pos + 4, &l); //讀取 l = 0x0
pci_write_config_dword(dev, pos + 4, ~0); //寫入 0xffffffff
pci_read_config_dword(dev, pos + 4, &sz); //讀取 sz = 0xffffffff
pci_write_config_dword(dev, pos + 4, l); //寫入0x0
l64 |= ((u64)l << 32); //l64 = 0x0
sz64 |= ((u64)sz << 32); //sz64 = 0xffffffff_fc000000
mask64 |= ((u64)~0 << 32); //mask64 = 0xffffffff_ffffffff
}
//l64 = 0x0
//sz64 = 0xffffffff_fc000000
//mask64 = 0xffffffff_ffffffff
sz64 = pci_size(l64, sz64, mask64); //計算並獲取BAR空間長度
...
}
帶入到pci_size函數中：
static u64 pci_size(u64 base, u64 maxbase, u64 mask)
{
u64 size = mask & maxbase; //size = 0xffffffff_fc000000
if (!size)
return 0;
/* Get the lowest of them to find the decode size, and
from that the extent. */
size = (size & ~(size-1)) - 1;
//(size-1) = 0xffffffff_fbffffff
//~(size-1) = 0x00000000_04000000
//(size & ~(size-1)) = 0xffffffff_fc000000 & 0x00000000_04000000 = 0x00000000_04000000
//size = (size & ~(size-1)) - 1 = 0x00000000_03ffffff
//計算得出size = 0x00000000_03ffffff
//BAR空間長度64MB
/* base == maxbase can be valid only if the BAR has
already been programmed with all 1s. */
if (base == maxbase && ((base | size) & mask) != mask)
return 0;
return size;
}
最終得到size值爲64MB。
代碼分析完，直接實操設備來試試看：
Hi3536對應PCIe配置空間基址：0x1f000000
hisilicon # md 0x1f000000
1f000000: 353619e5 00100146 04800001 00000000 ..65F...........
1f000010: 0000000c 00000000 0000000c 00000000 ................
1f000020: 00000000 00000000 00000000 00020000 ................
1f000030: 00000000 00000040 00000000 000001ff ....@...........
1f000040: 5fc35001 00000008 00000000 00000000 .P._............
配置BAR0和BAR1，先寄存器全寫1：
hisilicon # mw 0x1f000010 0xffffffff
hisilicon # mw 0x1f000014 0xffffffff
hisilicon # md 0x1f000000
1f000000: 353619e5 00100146 04800001 00000000 ..65F...........
1f000010: fc00000f ffffff0f 0000000c 00000000 ................
1f000020: 00000000 00000000 00000000 00020000 ................
1f000030: 00000000 00000040 00000000 000001ff ....@...........
1f000040: 5fc35001 00000008 00000000 00000000 .P._............
即，size64=0xffffff0f_fc00000f,mask64=0xffffffff_ffffffff
帶入pci_size函數，如下：
size = (size & ~(size-1)) - 1;
//(size-1) = 0xffffff0f_fbffffff
//~(size-1) = 0x000000f0_04000000
//(size & ~(size-1)) = 0xffffff0f_fc000000 & 0x000000f0_04000000 = 0x00000000_04000000
//size = (size & ~(size-1)) - 1 = 0x00000000_03ffffff
//計算得出size = 0x00000000_03ffffff
//BAR空間長度64MB
返回size64值：0x00000000_03ffffff，BAR空間大小爲64M。
Ps：雖然不清楚爲什麼BAR1全寫1的時候，讀出來的值是0xffffff0f，有點偏離，但結果符合預期。
具體原因可能需要詢問海思FAE。