[PCIE体系结构导读]PCIE总结(一)

什么是PCIE

PCIe Peripheral Component Interconnect express
快速外部组件互联 高速串行计算机扩展总线标准
处理器系统的局部总线 连接外部设备

  1. 高速、低时延
  2. 支持热插拔
  3. 可靠
  4. 扩展性好
  5. 复杂度高
  6. 点对点串行连接

附一个博主写的总结文章,非常好
《PCI EXPRESS体系结构导读》读书笔记之存储器域与PCI总线域
PCI EXPRESS体系结构导读》读书笔记之X86处理器的HOST主桥
在Intel的x86处理器系统中,所有的外部设备都使用PCI总线管理。
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Device ID:厂商所生产的具体设备 Vendor ID代表PCI设备的生产厂商
Revision ID寄存器记载PCI设备的版本号 Class Code寄存器记载PCI设备的分类
Cache Line Size寄存器 PCIe设备在进行数据传送时,在其报文中含有一次数据传送的大小,PCIe总线控制器可以使用这个大小,判断数据区域与Cache行的对应关系。
使用Subsystem IDSubsystem Vendor ID来区分设备

有些PCI设备在处理器还没有运行OS之前,需要完成基本的初始化设置
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PCIe设备使用INTx中断消息,模拟PCI设备的中断信号
使用pci_resource_start 函数获得BAR空间对应的存储器域的物理地址,而不能使用从BAR寄存器中读出的地址。
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DFS算法 深度优先 遍历PCI树

访问PCI设备的配置寄存器 一定要有Bus Number 、Device Number 、Function Number和Regiseter Number

负向译码 在没有任何PCI设备响应时PCI-to-ISA桥,PCI桥可以作为负向译码设备。

存储器写使用Posted方式,存储器读使用Non-Posted方式
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PCEI 链路

RC(Root Complex)主要功能与PCI总线中的HOST主桥类似,但增加了许多功能。
Intel使用RC管理PCIe总线,不仅管理 PCIe设备的数据访问,还包括访问控制,错误处理和虚拟化技术等一系列内容。
高速差分总线 更高时钟频率,更少的信号线 端到端连接
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Lane 数据通路 两组差分信号,共4根信号线 差分信号抗干扰能力强,外部干扰噪声影响较小,能有效抑制电磁干扰
弱点:传送延时
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热拔插功能 Add-In卡需要使用**“长短针”**结构。

switch

Switch可以采用Crosslink连接模式。使用非透明桥仅解决 两个处理器间的数据通路问题 ,最终解决方法是 使用MR-IOV技术。要求:Switch具有多个上游端口分别与不同的RC互连。

基于PCIe总线的设备,也称为EP(Endpoint)

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3种VC仲裁方式,分别为
Strict Priority绝对优先级,
RR(Round Robin)轮询
WRR(Weighted Round Robin)加权轮询算法。

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