x86_64 CPU生成PCIe原子请求的指令及端点支持相关疑问

问题1：x86_64 CPU中哪些汇编指令可以生成PCIe原子请求？ #

要触发PCIe原子请求，需使用带lock前缀的x86原子指令，且操作目标必须是映射到PCIe端点BAR空间的非缓存（UC）内存，具体对应关系：

• FetchAdd：lock xadd（32位操作数）或lock xaddq（64位操作数），对应PCIe FetchAdd原子请求。
• Swap：lock xchg（32位）或lock xchgq（64位），对应PCIe Swap原子请求。
• CAS：lock cmpxchg（32位）或lock cmpxchgq（64位），对应PCIe CAS原子请求（你的CPU支持32/64位CAS，128位CAS不支持）。

注意：如果目标内存被CPU缓存（如WB/WT类型），原子操作会在缓存域内完成，不会生成PCIe总线事务，因此必须确保BAR空间配置为UC内存类型。

问题2：当端点不支持原子完成器时，根复合体是否仍会选择发送原子操作请求？ #

不会。根据PCIe规范，根复合体发送原子请求的前提是：

1. 端点设备的AtomicOpsCap字段明确支持对应类型的原子操作；
2. 端点的AtomicOpsCtl.ReqEn位已置位，允许接收原子请求。

从你提供的端点配置来看：

• AtomicOpsCap中所有原子操作类型（32bit/64bit/CAS）均不支持，且不支持原子请求路由；
• AtomicOpsCtl.ReqEn位未启用。

这种情况下，根复合体不会向该端点发送PCIe原子请求，而是将CPU发起的原子操作转换为普通的读-修改-写序列，通过常规PCIe读写事务完成，无法触发真正的PCIe原子请求。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者bruce_kao