PCIe的事務傳輸層的處理（TLP）

主要從以下幾個方面解決：

1.TLP基本的概念：

2.尋址定位與路由導向

3.請求和響應機制

4.虛擬通道機制

5.數據完整性

6.i/o,memory,configuration,message request、completion

 

1.

上文提到，傳輸層transaction Layer specification是用來接受請求和發送響應的，有四種地址空間，三種處理類型：

1. 一類是對IO和memary操作的讀寫包，其中memary讀請求包和響應包，寫請求包，寫不需要響應包，，IO的讀寫都需要請求和響應包。
2. 一類是對配置寄存器操作的讀寫包，讀寫都請求和響應包，其中的請求包按屬性分為NP-non posted和posted（不需要響應和需要響應）
3. 數據包，用於描述通信狀態並且把狀態作為事件信號告知用戶。

每個類型的包都有包頭（TLP header），有效數據負荷（Data Payload），以及開銷塊（Tlp Digest）。

有數據的TLP包的傳遞規則是：按照指定DW長度單位傳遞數據，發送端的數據承載量不得超過“Device Control Register”中的“Max_Payload_Size”數值，接收端中，所接收到的數據量也不能超過接收端“Device Control Register”中的“Max_Payload_Size”數值。TLp Digest域是32位的ECRC校驗。

對於包頭，具體的 組成部分

 

2

尋址定位和路由導向：

三種尋址方式：地址路由（address）、ID識別路由、間接路由（implicit）

1. 地址尋址主要用於IO和memary的請求包尋址，對於memary而言，讀寫請求包支持的地址位是64位（TLP header是4DW）也可以是32位（TLP header是3DW），而IO的只支持32位。
2. ID尋址主要用於confignation請求包，部分message包，響應包，ID包括Bus number、Divce number、function number為TLP定位目標接收器。ID尋址的TLP包頭長度也有4DW和3DW兩種，ID在TLP中位置見下圖

處理層描述符（transaction Descriptor （TD）），用於請求器件和應答器件間轉送處理層信息，包括三部分，Transaciton ID、Attributes、Traffic class（TC）。如下圖。

 

 

其中Transaction ID包括: Requester ID、Tag，如圖。

 

 

Tag[7:0]是由產生請求包的器件生成的，如果請求器件需要應答，則每個Tag[7:0]和Function Number是獨一無二的。Transaction ID是一個全局標識符用於響應包尋址請求器件。

TC的規定如下，描述服務的層次和用於映射虛擬通道：處理層描述符在請求包中第二個DW：中圖中看出，描述字符放在第二個DW的前三個字節中。

 

3.請求和應答機制

 該機制的作用就是：對從DLL接到的已經經過數據完整性的TPL進行處理。拋棄無效的包，並且將保留字忽略。

• 對所有的包分request handling和completion handling，按不同的規范處理。
  • • 　　Request Handling Rules：
    • 請求是一個不支持的請求包，並且需要響應，則Completion Status=UR，即不支持的請求
    • 2請求包是一個Message 包則按Message包處理規則處理，否則對這個request進行處理
    • 如果請求違反器件編程定義則給出ca響應，即響應器件放棄該請求，否則做出正確應答

    • completion handling： 如果接收到一個completion包的Transaction ID和requester的Transaction ID不一致則這個應答包是非預期包。合法的應答包將按Compl.Status域處理並提取有效數據負荷。

4

虛擬通道機制：

• 在總線中用TC域來區分的虛擬信息通路，即某一傳輸通路，有不同的流程控制機制（Flow Control）。當某流程控制出現擁塞時，其他通路依然暢通。VC有自己的獨立流控制，是實現Qos的秘訣。VC通道是解決擁塞的基礎。
• 每個TLP包並不包含具體的VC信息，VC是由TC映射得到的。每個器件的TC/VC映射是不同的，TC0/VC0是固定的。一個或多個TC映射到一個VC，同一個TC不能映射到不同的VC上，連接雙方的映射機制一致。除了TC0外，其他的可以軟件設置。鏈路兩端的映射方案要一致，

每個虛擬通道有獨立的流程控制的緩沖空間。流程控制能分辨三種包：posted requests（p）、non-posted requests（Np）、completions（cpl）。還可以分辨三種包的包頭Header和數據Data，可以這樣說，每個虛擬通道（VC）對應的特定流程控制包含6種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。

 

5

數據完整性

保證數據完整性的方式有：Data Link Layer中的crc（LCRC）。為了確保數據端對端的可靠性在Transaction層的TLp Digest域還選擇性的做一ECRC校驗

ECRC的初值是FFFF FFFF