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3）PCIe事務(wù)層

PCIe的事務(wù)層連接了PCIe設(shè)備核心與PCIe鏈路，這里主要基于PCIe事務(wù)層進(jìn)行討論與分析。事務(wù)層采用TLP傳輸事務(wù)，完整的TLP由TLPPrefix、TLP頭、Payload和TLP Digest組成。TLP頭是TLP中最關(guān)鍵的部分，一般由三個(gè)或四個(gè)雙字的長(zhǎng)度，其格式定義如表1所示。

表1 PCIeTLP報(bào)文頭格式

常用的PCIeTLP事務(wù)類型如表2所示。其中Non-Posted類型的事務(wù)請(qǐng)求需要 使用完成報(bào)文（CompletionPacket，Cpl）或帶數(shù)據(jù)的完成報(bào)文（CompletionPacketwith Data，CplD）類型的響應(yīng)包返回請(qǐng)求狀態(tài)或數(shù)據(jù)，Posted類型的事務(wù)請(qǐng)求不需要使用 完成報(bào)文。 PCIe總線協(xié)議定義了基于地址的路由、基于ID的路由和隱式路由三種TLP路由 方式。其中，存儲(chǔ)器讀寫和I/O讀寫TLP采用基于地址的路由，該類型的報(bào)文可由 RC 或EP發(fā)出，根據(jù)TLP中的Address字段進(jìn)行路由選徑。配置讀寫報(bào)文、Cpl和 CplD 完成報(bào)文使用基于ID的路由，配置讀寫報(bào)文只能由RC發(fā)出，而完成報(bào)文可由 任何設(shè)備發(fā)出，這些報(bào)文根據(jù)TransactionID進(jìn)行路由選徑，TransactionID則由PCIe 總線號(hào)、設(shè)備號(hào)、功能號(hào)和Tag字段構(gòu)成。消息報(bào)文使用隱式路由，一般由RC發(fā)出 EP 響應(yīng)，該類型報(bào)文的路由直接由下游端口到上游端口，或?yàn)镽C向EP發(fā)出的廣播。

表2 PCIeTLP事務(wù)類型

4）PCIe 配置空間

PCIe 設(shè)備具有和PCI設(shè)備相同的配置空間頭類型，此外使用PCIe拓展配置空間 管理PCIe總線。PCI配置空間頭分為Type0和Type1兩種類型，Type0類型配置空間 頭在PCIe總線中用于EP，Type1類型配置空間頭用于Switch中的虛擬PCI橋。 Type0 類型的配置空間頭結(jié)構(gòu)如表3所示。其中主要的寄存器的作用如下：

（1）設(shè)備ID和供應(yīng)商ID：由PCI-SIG分配，當(dāng)供應(yīng)商ID為16’hFFFF時(shí)表示 無(wú)效的設(shè)備；

（2）狀態(tài)寄存器：保存PCIe設(shè)備的狀態(tài)信息；

（3）命令寄存器：初始值為0，需要合理配置該寄存器才能訪問(wèn)該設(shè)備的存儲(chǔ) 器或者I/O空間；

（4）頭類型：當(dāng)值為0時(shí)表示設(shè)備使用Type0的配置空間，值為1時(shí)表示設(shè)備 使用Type1的配置空間；

（5）基地址寄存器（BaseAddressRegister，BAR）：保存PCIe 設(shè)備使用的地址空間的基地址；

（6）拓展功能指針：指向拓展配置空間的偏移地址。

表3 PCIeType0類型配置空間頭

Type1類型的配置空間頭如表4所示。其中主要寄存器的作用如下：

（1）00h~14h的寄存器作用與Type0類型的相同；

（2）下級(jí)最大總線號(hào)、下一級(jí)總線號(hào)、上一級(jí)總線號(hào)：下級(jí)最大總線號(hào)為該設(shè) 備下游的PCIe子樹中最大的總線號(hào)，下一級(jí)總線號(hào)為直接連接在該設(shè)備下游端口的 總線號(hào)，上一級(jí)總線號(hào)為與該設(shè)備上游端口直接連接的總線號(hào)，三者共同確定了該設(shè) 備在PCIe樹中的位置；

（3）存儲(chǔ)地址大小、存儲(chǔ)基地址：兩者共同表示分配到該設(shè)備的存儲(chǔ)地址域；

（4）拓展功能指針：指向拓展配置空間的偏移地址。

表4 Type1類型的配置空間頭

審核編輯 黃宇