PCIE 6.0 (四)

事務(wù)層報(bào)文格式

⊙transaction layer

作為協(xié)議的最高層，事務(wù)層的主要功能是：

? 流水線式完整拆分交易協(xié)議

? 區(qū)分事務(wù)層數(shù)據(jù)包 (TLP) 的排序和處理要求的機(jī)制

? 基于credit的流量控制

? 可選支持?jǐn)?shù)據(jù)中毒和端到端數(shù)據(jù)完整性檢測(cè)。

0****1

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Transaction Descriptor

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事務(wù)描述符是一種在請(qǐng)求方和完成方之間攜帶事務(wù)信息的機(jī)制。通過(guò)事務(wù)描述符TL層才知道要如何處理這些報(bào)文。在整個(gè)事務(wù)描述符由三個(gè)字段組成：

? Transaction ID—識(shí)別未完成的交易

? Attributes field — 指定事務(wù)的特征

? Traffic Class (TC) field — 將交易與所需服務(wù)類(lèi)型相關(guān)聯(lián)

Transaction ID

下圖顯示事務(wù)描述符的字段。 這些字段在數(shù)據(jù)包標(biāo)頭中不連續(xù)。

在架構(gòu)上，Tag[13:0] 是由每個(gè)請(qǐng)求者生成的 14 位字段，表示一次pcie的通信TLP 的序號(hào)。對(duì)于所有需要完成該請(qǐng)求者 ID 的未完成請(qǐng)求，它必須是唯一的。TAG的大小決定了事務(wù)層傳輸事務(wù)的數(shù)量的大小，相比于PCIE 5.0支持10bit tag，PCIE 6.0可以支持14bit tag，事務(wù)的數(shù)量擴(kuò)大了16倍， PCIE 6.0 的協(xié)議中有具體的規(guī)定，哪些情況下可以支持14bit TAG，小編在此就不詳細(xì)列出了。

Requester ID 字段包含“生成這個(gè) TLP 報(bào)文”的 PCIe 設(shè)備的總線號(hào)(Bus Number)、設(shè)備號(hào)(Device Number)和功能號(hào)(Function Number),對(duì)于存儲(chǔ)器寫(xiě)請(qǐng)求 TLP,Requester ID 字段并不是必須的。但是 PCIe 總線規(guī)范并沒(méi)有明確說(shuō)明存儲(chǔ)器寫(xiě)請(qǐng)求 TLP 究竟需不需要 Requester ID 字段,為此 IC 設(shè)計(jì)者依然需要將存儲(chǔ)器寫(xiě) TLP 的 Requester ID 字段置為有效。

對(duì)于 Non-Posted 數(shù)據(jù)請(qǐng)求,目標(biāo)設(shè)備需要使用完成報(bào)文做為回應(yīng)。在這個(gè)完成報(bào)文中,需要使用源設(shè)備的 Requester ID 字段。因此在 Non-Posted 數(shù)據(jù)請(qǐng)求 TLP 中,如存儲(chǔ)器讀請(qǐng)求、I/O 和配置讀寫(xiě)請(qǐng)求 TLP,必須使用 Requester ID 字段。

Attributes field

Attributes 字段用于提供附加信息，允許修改 Transactions 的默認(rèn)處理。 例如：

? 排序 （ordering）

（PCIE中報(bào)文是有優(yōu)先級(jí)的，不同的報(bào)文有不同的優(yōu)先級(jí)，order功能就是用來(lái)計(jì)算如何讓優(yōu)先級(jí)高的報(bào)文先進(jìn)行傳輸，并且不打亂在鏈路中其他報(bào)文的順序，后面會(huì)和大家介紹order的功能）

? 硬件一致性管理 （snoop）

Attributes是允許但不需要優(yōu)化流量處理的提示。 優(yōu)化支持的級(jí)別取決于特定 PCI Express 外設(shè)和平臺(tái)構(gòu)建塊的目標(biāo)應(yīng)用。 在Flit Mode中，Attributes在 TLP 報(bào)頭中是連續(xù)的。 在 Non-Flit Mode 中，Attributes bit 2 有時(shí)標(biāo)記為 A2，并且與bit 1 和 0 不相鄰。

Traffic Class (TC) field

流量類(lèi)別 (TC) 是一個(gè) 3 位字段，允許將事務(wù)區(qū)分為八個(gè)流量類(lèi)別。

與 PCI Express 虛擬通道支持一起，TC 機(jī)制是實(shí)現(xiàn)差異化流量服務(wù)的基本要素。 每個(gè) PCI Express 事務(wù)層數(shù)據(jù)包都使用 TC 信息作為在 PCI Express 結(jié)構(gòu)中端到端攜帶的不變標(biāo)簽。 當(dāng)數(shù)據(jù)包穿過(guò)結(jié)構(gòu)時(shí)，此信息將在每個(gè)鏈路和每個(gè)交換機(jī)元素內(nèi)使用，以做出有關(guān)正確提供流量服務(wù)的決策。 服務(wù)的一個(gè)關(guān)鍵方面是根據(jù) TC 標(biāo)簽通過(guò)相應(yīng)的虛擬通道路由數(shù)據(jù)包。

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**## Completion Rules

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在TL層傳輸中報(bào)文可以根據(jù)類(lèi)型分為P(post), np(non-post), cpl報(bào)文。P報(bào)文指的是報(bào)文發(fā)出去需要等待接收方發(fā)回已經(jīng)接收到的響應(yīng)，才能進(jìn)行下一步處理的報(bào)文(eg：所有的Read報(bào)文, Non-Posted Write, DMWR, and AtomicOp )。CPL報(bào)文就是響應(yīng)報(bào)文。NP則是不需要等待響應(yīng)回來(lái)就可繼續(xù)向下發(fā)送。

Completion Rules for Non-Flit Mode

CPL按照ID進(jìn)行路由，并使用 3 DW 標(biāo)頭。

? 請(qǐng)注意，路由 ID 字段直接對(duì)應(yīng)于隨相應(yīng)請(qǐng)求提供的請(qǐng)求者 ID。 因此，對(duì)于完成，這些字段將統(tǒng)稱(chēng)為請(qǐng)求者 ID，而不是通常用于 ID 路由的不同字段。

? 除了包含在所有 TLP 中的報(bào)頭字段和 ID 路由字段外，Completions 還包含以下附加字段（參見(jiàn)§ 圖 2-73）：

? Completer ID[15:0] - 標(biāo)識(shí)完成者

? Completion Status[2:0] - 指示完成狀態(tài)

? BCM - 已修改的字節(jié)數(shù) - 該位不得由 PCI Express 完成者設(shè)置，只能由 PCI-X 完成者設(shè)置

? Byte Count[11:0] - 請(qǐng)求的剩余字節(jié)數(shù)

?Tag[9:0] - 結(jié)合 Requester ID 字段，對(duì)應(yīng)于 Transaction ID。 在 Non-Flit Mode 中，Tag 字段為 10 位。

? Lower Address[6:0] - 完成起始字節(jié)的低字節(jié)地址

Completion Rules for Flit Mode

在 Flit 模式中，CPL 的規(guī)則與 Non-Flit 模式中的相同，但域斷定義有一些不一樣。 在 Flit Mode 中，Completions 必須使用 Completion Header Base。在 Flit Mode 中，Tag 字段為 14 位。