PCIe学习之《理解TLP的基本结构》

PCIe学习之《理解TLP的基本结构》理解TLP的组成帧头Header 数据载荷Data Payload Digest可选理解帧头各字段含义Fmt[1:0]字段表示帧头大小以及是否包含数据载荷00b 3DW 头部无数据01b 4DW 头部无数据10b 3DW 头部有数据11b 4DW头部有数据。Type[4:0]字段Type 字段与 Fmt[1:0] 字段一起使用以指定事务类型、头部大小以及是否存在数据载荷。具体表示事务类型见附表。TC流量类别TC用于为TLP分配优先级支持8个等级TC0到TC7数值越大优先级越高绝大多数设备默认使用TC0。系统会为高优先级TC如TC7分配独立的VC缓冲区确保其优先被处理。正确使用TC可避免重要数据如视频流被海量普通数据阻塞。TDTLP 摘要字段存在设置为 1 时该 TLP 包含可选的 1 DW TLP 摘要字段其中包含 ECRC 值。所有接收端必须使用此位检查摘要字段的存在。TD1 但无摘要字段的 TLP 被处理为畸形 TLP。如果设备支持 ECRC 检查且 TD1则必须执行 ECRC 检查。如果设备不支持 ECRC 检查可选则必须忽略摘要。EP中毒数据EP 0数据有效。EP 1数据无效。事务仍会正常完成但接收方应忽略数据。此机制常用于错误处理。Attr属性Bit 5 Relaxed Ordering (宽松排序)当 0 时严格排序如同在单车道上按序行驶所有TLP数据包必须严格按照发出的顺序到达前一个未完成后一个就不能超车。这会拖慢传输速度尤其在大数据量时。当 1 时宽松排序允许“超车”。在高速公路上如果目的地不同不同数据流允许后面的车TLP超过前面的车。这能大幅提高总线利用率和吞吐量是PCIE高速传输的关键。Bit 4 No Snoop (禁止侦听)当 0 时默认需要侦听当CPU要读取数据时会先检查缓存Cache 里是否已有副本即“Snoop侦听”过程。这会产生额外开销但在需要保证数据一致性时是必需的。当 1 时禁止侦听明确告诉系统“别查缓存了直接从内存拿数据”这跳过了缓存检查让数据传输“飞”起来但不保证CPU缓存与内存数据完全同步。Length [9:0]TLP 数据载荷传输大小以 DW 为单位。最大传输大小为 10 位2^10 1024DW4KB。编码0000000001b 1DW … 1111111111b 1023DW0000000000b 1024DW。Last DW和First DW字节使能TLP包传输的最小单位是4字节DW如果一次传输不满足四字节整数倍时就需要用到Last DW和First DW字段用来屏蔽掉4字节中多余的字节以保证传输字节的任意性。例如我要通过一个TLP包传输27字节的数据此时不满足4字节的整数倍可以设置First DW1100b使第一个DW的后两个字节有效设置 Last DW0001b使最后一个DW的第一个字节有效。中间的24字节刚好6个DW。理解数据载荷可选字段。0-1024 DW 载荷可进一步使用字节使能来获得字节地址和字节传输大小分辨率。理解Digest可选可选字段。如果存在始终为 1 DW 大小。用于端到端 CRCECRC和数据中毒。理解3DW Header和4DW Header的区别32位 vs 64位地址寻址注意3DW 头部和 4DW 头部之间的区别在于起始地址字段的位置和大小3DW 头部32 位寻址地址位 31:2 在 Bytes 8-11 中Bytes 12-15 不使用。4DW 头部64 位寻址地址位 31:2 在 Bytes 12-15 中地址位 63:32 在 Bytes 8-11 中。其他头部字段相同。列出TLP的四种事务类型Memory、IO、Configuration、Message地址空间事务类型用途内存Memory读、写向/从系统内存映射中的某个位置传输数据。协议还支持锁定内存读事务。IO读、写向/从系统 IO 映射中的某个位置传输数据。PCI Express IO 地址分配给传统设备。原生 PCI Express 设备不允许使用 IO 寻址。配置Configuration读、写向/从 PCI Express 设备配置空间中的某个位置传输数据。与 PCI 一样配置用于发现设备能力、编程即插即用功能并使用 4KB PCI Express 配置空间检查状态。消息Message基线、厂商特定提供带内消息传递和事件报告不消耗内存或 IO 地址资源。这些事务的处理方式与 posted 写事务相同。