我曾经设计的 PCI-Express 硬件需要硬件和软件上的完全热插拔支持，这当然是可能的，但它涉及的内容非常多，需要大量的软件支持——硬件实际上非常简单。我必须设计硬件，然后实现 BIOS (UEFI) 和内核 (Linux) 支持，以通过光纤和铜线热插拔任意 PCIe 设备。

从软件的角度来看，必须记住 PCIe 延续了 PCI 软件模型，包括总线、设备、功能寻址的概念。当枚举 PCI 总线时，它是作为广度优先搜索完成的：

PCIe 枚举通常进行两次。首先，您的 BIOS（UEFI 或其他）会执行此操作，以确定谁在场以及他们需要多少内存。然后可以将这些数据传递给可以按原样处理的主机操作系统，但 Linux 和 Windows 通常也会执行它们自己的枚举过程。在 Linux 上，这是通过核心 PCI 子系统完成的，该子系统搜索总线，在必要时根据设备的 ID 应用任何怪癖，然后在其探测函数中加载具有匹配 ID 的驱动程序。PCI 设备是通过它的供应商 ID（16 位，例如 Intel 是 0x8086）和设备 ID（另一个 16 位）的组合来识别的——最常见的互联网来源在这里：http://pcidatabase.com /。

自定义软件部分在此枚举过程中出现，即您必须提前为潜在的未来设备保留 PCI 总线编号和内存段——这有时称为“总线填充”。这避免了将来重新枚举总线的需要，这通常不能在不中断系统的情况下完成。PCI 设备具有 BAR（基地址寄存器) 向主机请求设备需要多少和什么类型（内存或 I/O 空间）内存——这就是你不再需要像 ISA 这样的跳线的原因 :) 同样，Linux 内核通过 pciehp 实现 PCIe 热插拔司机。Windows 会根据版本做不同的事情——旧版本（我认为是 XP）会忽略 BIOS 所说的任何内容并进行自己的探测。我认为较新的版本更尊重主机固件 (BIOS/EFI) 提供的 ACPI DSDT，并将包含该信息。

这可能看起来很复杂，而且确实如此！但是请记住，任何带有 ExpressCard 插槽的笔记本电脑/设备（实现 PCIe，因为您可以拥有仅 USB 的 ExpressCard）必须这样做，尽管通常填充非常简单——只有一条总线。我的旧硬件曾经是一个 PCIe 交换机，后面有另外 8 个设备，所以填充变得有点复杂。

从硬件的角度来看，这要容易得多。卡的 GND 引脚首先接触，我们会在卡上放置一个来自 LTC 或类似产品的热插拔控制器 IC，以便在连接完成后对电源进行排序。此时，板载 ASIC 或 FPGA 开始其上电序列，并开始尝试对其 PCI Express 链路进行链路训练。假设主机支持热插拔和 PCI Express SLTCAP / SLTCTRL寄存器（在规范中：PCI Express 插槽能力寄存器，PCI Express 插槽控制寄存器。这也有 1 和 2 —— 足够的位可以分成两个寄存器）。对于该端口已配置为指示该端口支持热插拔，软件可以开始枚举新设备。插槽状态（SLTSTA，PCI Express 插槽状态寄存器）寄存器包含目标设备可以设置的位，指示电源故障、机械释放锁存器，当然还有存在检测 + 存在改变。

上述寄存器位于“PCI（Express）配置空间”中，这是分配给每个潜在 bdf（总线：设备：功能）的内存映射（PCIe 为 4K）的一个小区域。实际的寄存器通常驻留在外围设备上。

在主机端，我们可以使用 PRSNT1#/PRSNT2# 作为简单的直流信号，为电源开关 IC 的使能供电，或者运行到芯片组/PCH 上的 GPIO 以引起 IRQ 并触发 SW '嘿，有东西被插入，去寻找它并配置它！常规。

有很多信息不能直接回答您的问题（请参阅下面的快速摘要），但希望它能为您提供更好的背景知识来理解该过程。如果您对流程的特定部分有任何疑问，请在此处发表评论或给我发电子邮件，我可以进一步讨论 + 使用该信息更新此答案。

总而言之——外围设备的设计必须考虑到硬件 POV 的热插拔支持。设计合理的主机/插槽也可以热插拔，在高端主板上我希望它是安全的。但是，对此的软件支持完全是另一个问题，不幸的是，您要感谢您的 OEM 提供给您的 BIOS。

实际上，只要您从计算机中移除/插入 PCIe ExpressCard，您就可以使用此技术。此外，高性能刀片系统（电信或其他）也经常使用该技术。

最后的评论——保存与基本规范链接的 PDF，PCI-SIG 通常会为此收费 :)

如果上游开关已将电源状态监控连接暴露给连接器，并且可插拔单元已暴露这些引脚并配置为正确使用它们，并且（如 Jippie 所述）软件可以检测到热插拔事件并正确响应，则答案是肯定的。

通常，此功能主要用于服务器场和数据中心，用于热插拔 PCIe 磁盘等；我不确定消费类设备是否完全支持热插拔（据我所知，规范中是可选的）。

请记住，提供必要的硬件来支持热插拔是要花钱的（虽然大部分都在 PCIe 端点内，但仍然需要设置，通常通过 eeprom），通常不会在价格敏感的市场中提供。

请注意，动态更新 PCI 地址映射会显着增加PCI(e) 驱动程序的复杂性；如果插入了一个新设备，那么它必须映射到它所在的任何总线，并带有相关的新地址转换，但是如果一个设备被移除然后用不同的东西替换，它会使跟踪 PCI 空间地址变得非常复杂.

如果没有这种复杂性，PCI 子系统会被扫描一次（在系统重置时）并保持静态；无需进一步努力。

这是PCIe v3.0 Base Spec，第 514 页，关于热插拔支持的第 6.7 节。此处提供了支持热插拔的 PCIe 卡示例，由iocrest提供。可以清楚地看到较短的连接器走线被布线：

然而，在这张Axxon卡上，可以清楚地看到较短的走线路由到相邻的走线。仅在物理级别上，此卡无法支持热插拔：

它应该适用于所有符合 PCIe 的硬件，是否所有消费类硬件都真正符合标准是一个很好的问题，因为我对 PCIe 规范的了解并不深入，无法了解测试要求，即便如此，所有零售商都会检查索赔的有效性吗？我认为几乎没有人这样做。

就像整个安全标准一样。我们拥有的 EE 标签的一半（<-hyperbole?）您可以声称兼容，而无需对您所做的一切进行测试。由于热插拔的东西不会危及生命，我无法想象人们对此会更加严格。

一方面，我从未尝试过，看到我的 Clevo 笔记本电脑将台式机完全赶出了我的房子，我不打算尝试它，因为我笔记本电脑中的 GPU 模块声称没有热插拔功能，而且太贵了戴夫·琼斯（Dave Jones）为爆炸性 GPU 的视频获得了美元。

是的，它有效。我能够让它热插拔路由器机箱线卡（包含 10 多个 PCIe 设备）。机箱有 16 个热插拔卡。任何一张卡都可以在运行时随机插入或拔出，​​而不影响其他卡上的流量操作。

使其工作的复杂性取决于 CPU 环境。在嵌入式 CPU 上，工作只是设置静态资源映射并通过附加和分离 PCI 设备来处理连接更改事件。在 x86 上，由于错误处理和 BIOS/OS 交互的复杂性，它涉及的更多。