PCIe的事务传输层的处理（TLP）

主要从以下几个方面解决：

1.TLP基本的概念：

2.寻址定位与路由导向

3.请求和响应机制

4.虚拟通道机制

5.数据完整性

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

1.

上文提到，传输层transaction Layer specification是用来接受请求和发送响应的，有四种地址空间，三种处理类型：

1. 一类是对IO和memary操作的读写包，其中memary读请求包和响应包，写请求包，写不需要响应包，，IO的读写都需要请求和响应包。
2. 一类是对配置寄存器操作的读写包，读写都请求和响应包，其中的请求包按属性分为NP-non posted和posted（不需要响应和需要响应）
3. 数据包，用于描述通信状态并且把状态作为事件信号告知用户。

每个类型的包都有包头（TLP header），有效数据负荷（Data Payload），以及开销块（Tlp Digest）。

有数据的TLP包的传递规则是：按照指定DW长度单位传递数据，发送端的数据承载量不得超过“Device Control Register”中的“Max_Payload_Size”数值，接收端中，所接收到的数据量也不能超过接收端“Device Control Register”中的“Max_Payload_Size”数值。TLp Digest域是32位的ECRC校验。

对于包头，具体的 组成部分

2

寻址定位和路由导向：

三种寻址方式：地址路由（address）、ID识别路由、间接路由（implicit）

1. 地址寻址主要用于IO和memary的请求包寻址，对于memary而言，读写请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寻址主要用于confignation请求包，部分message包，响应包，ID包括Bus number、Divce number、function number为TLP定位目标接收器。ID寻址的TLP包头长度也有4DW和3DW两种，ID在TLP中位置见下图

处理层描述符（transaction Descriptor （TD）），用于请求器件和应答器件间转送处理层信息，包括三部分，Transaciton ID、Attributes、Traffic class（TC）。如下图。

 

 

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

 

 

Tag[7:0]是由产生请求包的器件生成的，如果请求器件需要应答，则每个Tag[7:0]和Function Number是独一无二的。Transaction ID是一个全局标识符用于响应包寻址请求器件。

TC的规定如下，描述服务的层次和用于映射虚拟通道：处理层描述符在请求包中第二个DW：中图中看出，描述字符放在第二个DW的前三个字节中。

3.请求和应答机制

 该机制的作用就是：对从DLL接到的已经经过数据完整性的TPL进行处理。抛弃无效的包，并且将保留字忽略。

• 对所有的包分request handling和completion handling，按不同的规范处理。
  • • 　　Request Handling Rules：
    • 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
    • 2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

    • 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。

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虚拟通道机制：

• 在总线中用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。
• 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。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，

每个虚拟通道有独立的流程控制的缓冲空间。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。

 

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数据完整性

保证数据完整性的方式有：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