lspci命令输出的一些解释
最近一段时间在折腾虚拟化，想把SR-IOV硬件直通给用起来，所以免不了要利用lspci这个工具，用来查看当前系统连接的所有PCI/PCIe设备。其实之前也有用到过，也有一些不理解的地方，只是当时无脑跟着文档设置，也就没多关心了，这次需要好好的理解一下相关的概念什么的。
首先很简单，看看不加参数直接调用lspci命令的输出结果，下面的是我笔记本上的输出：
00:00.0 Host bridge: Intel Corporation Broadwell-U Host Bridge -OPI (rev 09)
00:02.0 VGA compatible controller: Intel Corporation HD Graphics 5500 (rev 09)
00:03.0 Audio device: Intel Corporation Broadwell-U Audio Controller (rev 09)
00:04.0 Signal processing controller: Intel Corporation Broadwell-U Processor Thermal Subsystem (rev 09)
00:14.0 USB controller: Intel Corporation Wildcat Point-LP USB xHCI Controller (rev 03)
00:16.0 Communication controller: Intel Corporation Wildcat Point-LP MEI Controller #1 (rev 03)
00:19.0 Ethernet controller: Intel Corporation Ethernet Connection (3) I218-LM (rev 03)
00:1b.0 Audio device: Intel Corporation Wildcat Point-LP High Definition Audio Controller (rev 03)
00:1c.0 PCI bridge: Intel Corporation Wildcat Point-LP PCI Express Root Port #1 (rev e3)
00:1c.3 PCI bridge: Intel Corporation Wildcat Point-LP PCI Express Root Port #4 (rev e3)
00:1c.4 PCI bridge: Intel Corporation Wildcat Point-LP PCI Express Root Port #5 (rev e3)
00:1d.0 USB controller: Intel Corporation Wildcat Point-LP USB EHCI Controller (rev 03)
00:1f.0 ISA bridge: Intel Corporation Wildcat Point-LP LPC Controller (rev 03)
00:1f.2 SATA controller: Intel Corporation Wildcat Point-LP SATA Controller [AHCI Mode] (rev 03)
00:1f.3 SMBus: Intel Corporation Wildcat Point-LP SMBus Controller (rev 03)
01:00.0 SD Host controller: O2 Micro, Inc. SD/MMC Card Reader Controller (rev 01)
02:00.0 Network controller: Intel Corporation Wireless 7265 (rev 59)首先让人不好理解的地方就是最左边的一系列编号类似00:19.0这些，毕竟右边的设备名字供应商什么的还是很容易看懂的。那么最左边的这些编号代表什么意思呢？
在PCI或者说PCIe里，每个设备有三个编号：总线编号(Bus Number)、设备编号（Device Number）和功能编号（Function Number），那么对应上面的00:19.0来说：这个设备的BusNumber是00，DeviceNumber是19，FunctionNumber是0，需要说明的是这三个都是16进制表示，有些配置里需要填十进制数的，需要做下转换。
其实呢，在linux里还有一个编号，叫做DomainNumber，不过上面的输出中没有，因为都是0，所以就忽略了，理论上，一个Segment可以有256个Bus，每个Bus可以有32个Device，每个Device可以有8个Function，在一些场景下，比如设备特别多，是会有多个Domain的，在硬件层面对应多个PCI Segment，在这种情况下，或者使用lspci -D命令，输出就会带上DomainNumber，比如我们一台服务器的输出:
0002:e8:00.0 PCI bridge: ----- Co., Ltd. Device 1610 (rev 01)
0004:48:00.0 PCI bridge: ----- Co., Ltd. Device 1610 (rev 01)
0004:49:00.0 Serial Attached SCSI controller: LSI Logic / Symbios Logic SAS3008 PCI-Express Fusion-MPT SAS-3 (rev 02)
0005:00:00.0 PCI bridge: ----- Co., Ltd. Device 1610 (rev 01)
0006:08:00.0 PCI bridge: ----- Co., Ltd. Device 1610 (rev 01)
0007:40:00.0 PCI bridge: ----- Co., Ltd. Device 1610 (rev 01)
0007:41:00.0 VGA compatible controller: ----- Co., Ltd. [iBMC Intelligent Management system chip w/VGA support] (rev 01)
000a:10:00.0 PCI bridge: ----- Co., Ltd. Device 1610 (rev 01)
000c:20:00.0 PCI bridge: ----- Co., Ltd. Device 1610 (rev 01)
000d:30:00.0 PCI bridge: ----- Co., Ltd. Device 1610 (rev 01)在前面多了一列，多出来的就是DomainNumber了。
明白了前面的编号之后，还有一个疑问，就是lspci命令是怎么能知道00:19.0这个设备就是个Ethernet controller，并且是Intel Corporation Ethernet Connection (3) I218-LM (rev 03)的呢？
这时可以使用lspci -nn命令，附加上原始的信息：
...
00:19.0 Ethernet controller [0200]: Intel Corporation Ethernet Connection (3) I218-LM [8086:15a2] (rev 03)
...这里只用我笔记本的网卡举例了，可以看到和上面不同的是多了两个方括号括起来的编号，其中前面的[0200]表示了当前设备的DeviceClass，也就是设备类型，而后面的[8086:15a2]代表的就是设备的VendorID和DeviceID，lspci命令会默认尝试读取/usr/share/hwdata/pci.ids.gz和/usr/share/hwdata/pci.ids文件，利用DeviceClass、VendorID:DeviceID去匹配相应的设备，这个设备清单是由https://pci-ids.ucw.cz/维护的，我们也可以直接去网站上去查询。
直接登录网站，可以查询到DeviceClass前两位02是一个Network controller，而后两位00表示这个设备是一个Ethernet controller，而8086这个VendorID，代码供应商是Intel Corporation（话说还真是应景啊，作为8086的创始者用8086这个ID），而DeviceID为15a2的设备为Ethernet Connection (3) I218-LM，组合一下，就和lspci的输出一致了。
具体到如何读取DeviceClass和VendorID:DeviceID，这里就不说了，可以参考一下后面的链接，简单来说，PCI总线上每个设备，都会对应一段内存地址，这个地址可以根据设备的编号直接计算出来，加上偏移量，就可以读到这些数据了。
参考：
- Interpreting the output of lspci: https://diego.assencio.com/?index=649b7a71b35fc7ad41e03b6d0e825f07
- 深入PCI与PCIe之一：硬件篇: https://zhuanlan.zhihu.com/p/26172972
- 深入PCI与PCIe之二：软件篇: https://zhuanlan.zhihu.com/p/26244141