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(xiàn)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)。

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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(xiàn)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(xiàn)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。