PCI-ETLP(处理层协议)学习经验分享III

原创 FPGA技术江湖 2024-05-23 07:17

大侠好,欢迎来到FPGA技术江湖,江湖偌大,相见即是缘分。大侠可以关注FPGA技术江湖,在“闯荡江湖”、"行侠仗义"栏里获取其他感兴趣的资源,或者一起煮酒言欢。


今天给大侠带来PCI-Express transaction Layer specification(处理层协议),本次PCIE TLP 学习经验分享分为三篇,今天带来第三篇,也就是最后一篇,请求和应答处理机制(Request Handling RulesCompletion Handlingvirtual channel(vc)Mechanism虚拟通道机制(TC/VC映射Flow Control)、Data Integrity数据完整性等内容话不多说,上货。


四、 请求和应答处理机制

处理机制就是对接收到的经Data Link Layer进行数据完整性验证的Tlp进行处理。无效的包将被抛弃,保留字(reserved)将被忽略。以下是处理流程:


对所有的包分request handling和completion handling,按不同的规范处理。

1. Request Handling Rules


如果请求是一个不支持的请求包,并且需要响应,则Completion Status=UR,即不支持的请求。如果请求包是一个Message 包则按Message包处理规则处理,否则对这个request进行处理。如果请求违反器件编程定义则给出ca响应,即响应器件放弃该请求,否则做出正确应答。


2. Completion Handling

如果接收到一个completion包的Transaction ID和requester的Transaction ID不一致则这个应答包是非预期包。合法的应答包将按Compl.Status域处理并提取有效数据负荷。



五、virtual channel(vc)Mechanism虚拟通道机制

虚拟信道(virtual channel)在总线中提供用TC域来区分的虚拟信息通路,即某一传输通路,有不同的流程控制机制(Flow Control)。当某流程控制出现拥塞时,其他通路依然畅通。VC有自己的独立流控制,是实现Qos的秘诀。VC通道是解决拥塞的基础。


在Switch内部,VC通道机制如下:


1. TC/VC映射

每个TLP包并不包含具体的VC信息,VC是由TC映射得到的。每个器件的TC/VC映射是不同的,TC0/VC0是固定的。具体TC、VC映射如下:

一个或多个TC映射到一个VC,同一个TC不能映射到不同的VC上,连接双方的映射机制一致。除了TC0外,其他的可以软件设置。链路两端的映射方案要一致,如图是一种映射方案。



具体的虚拟通道是由VC ID决定和识别的。


2. Flow Control

每个虚拟通道有独立的流程控制的缓冲空间。在收发双方,流程控制信息是用数据链路包(DLLP)打包发送的,其中的“VC ID“就是用来载送虚拟通道的识别。总的来说,流程控制是由数据交易层(Transaction Layer)搭配了数据链路层(Data Link Layer)来处理的,只是,处理层通常是针对接收到的TLP打包,生成TC,再由TC映射到VC。流程控制信息是FCP(Flow Control Package),即DLLP打包的一种。流程控制的信用单位是Credit,也就是接收器的缓冲空间是4DW。信用单位:就是接收端缓冲空间大小的基本单位。

流程控制能分辨三种包:posted requests(p)、non-posted requests(Np)、completions(cpl)。还可以分辨三种包的包头Header和数据Data,可以这样说,每个虚拟通道(VC)对应的特定流程控制包含6种不同的流程控制信息:

1、PH=posted Request Header;

2、PD=posted request Data Payload;

3、NPH=non-posted request Header;

4、NPD=non-posted request Data Payload;

5、CPLH=completion Header;

6、CPLD=completion Data Payload。


各种包对应的流程控制如下表:



六、Data Integrity数据完整性

主要的数据完整性保证之一是Data Link Layer中的crc(lcrc)。为了确保数据端对端的可靠性在Transaction层的TLp Digest域还选择性的做一ECRC校验,ECRC的初值是FFFF FFFF,算法实现如下:


Transaction Layer specifications只是pcie总线规范的一层规范,主要处理数据包的传送管理,此外还有Data Link Layer规范和physical Layer规范。

此次分享到此结束,后面有时间还会给各位大侠分享关于PCIE的相关其他内容,愿大侠持续关注,一切安好,告辞。

- THE END -

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