PCIe总线Split传送方式中的完成报文应答信息详解

2023-10-20 理论教育版权反馈

【摘要】：PCIe总线支持Split传送方式，目标设备使用完成报文向源设备主动发送数据。但是这一类完成报文不包含数据，仅包含应答信息。在x86和PowerPC处理器中，一个存储器读完成报文一般不超过RCB参数。该字段由12位组成。第12.2.2节将详细介绍该字段的作用。

PCIe总线支持Split传送方式，目标设备使用完成报文向源设备主动发送数据。完成报文使用ID路由方式，由TLP Predix、报文头和Data Payload组成，但是某些完成报文可以不含有Data Payload，如I/O或者配置写完成和Zero-Length读完成报文。在PCIe总线中，有以下几类数据请求需要收到完成报文之后，才能完成整个数据传送过程，完成报文格式如图6-11所示。

●所有的数据读请求，包括存储器、I/O读请求、配置读请求和原子操作请求。当一个PCIe设备发出这些数据请求报文后，必须收到目标设备的完成报文后，才能结束一次数据传送。这一类完成报文必须包含Data Payload。

●所有的Non-Posted数据写请求，包括I/O和配置写请求。当一个PCIe设备发出这些数据请求报文后，必须收到目标设备的完成报文后，才能结束数据传送。但是这一类完成报文不包含数据，仅包含应答信息。

●与ATS机制相关的一些报文，详见第13.2节。

图6-11 完成报文头格式

完成报文“Byte 0”中的大部分字段与“存储器，I/O、配置请求报文”的对应字段的含义相同。完成报文一次最多能够传送的报文大小不能超过Max_Payload_Size参数。在多数处理器中，完成报文中包含的数据在一个Cache行之内，完成报文使用RCB参数来处理数据对界，RCB参数的大小与处理器系统的Cache行长度和DDR-SDRAM的一次突发传送长度相关，这些参数的详细描述见第6.4.3节。在x86和PowerPC处理器中，一个存储器读完成报文一般不超过RCB参数。

1.Requester ID和Tag字段

完成报文使用ID路由方式，ID路由方式详见第6.2.2节。完成报文头的长度为3DW，完成报文头中包含Transaction ID信息，由Requester ID和Tag字段组成，这个ID必须与源设备发送的数据请求报文的Transaction ID对应，完成报文使用Transaction ID进行ID路由，并将数据发送给源设备。

当PCIe设备收到存储器读、I/O读写或者配置读写请求TLP时，需要首先保存这些报文的Transaction ID，之后当该设备准备好完成报文后，将完成报文的Requester ID和Tag字段赋值为之前保存的Transaction ID字段。

2.Completer ID字段

Completer ID字段的含义与Requester ID字段较为相似，只是该字段存放“发送完成报文”的PCIe设备的ID号。PCIe设备进行数据请求时需要在TLP字段中包含Requester ID字段；而使用完成报文结束数据请求时，需要提供Completer ID字段。

3.Status字段(www.chuimin.cn)

Status字段保存当前完成报文的完成状态，表示当前TLP是正确地将数据传递给数据请求端；还是在数据传递过程中出现错误；或者要求数据请求方进行重试。PCIe总线规定了几类完成状态，如表6-6所示。

表6-6 Status字段

4.BCM位与Byte Count字段

BCM（Byte Count Modified）字段由PCI-X设备设置。PCI-X设备也支持Split Trans-action传送方式，当PCI-X设备进行存储器读请求时，目标设备不一定一次就能将所有数据传递给源设备。此时目标设备在进行第一次数据传送时，需要设置Byte Count字段和BCM位。

BCM位表示Byte Count字段是否被更改，该位仅对PCI-X设备有效，而PCIe设备不能操纵BCM位，只有PCI-X设备或者PCIe-to-PCI-X桥可以改变该位。本节对此位不做进一步介绍，对此位感兴趣的读者可以参考PCI-X Addendum to the PCI Local Bus Specification，Revi-sion 2.0。

Byte Count字段记录源设备还需要从目标设备中获得多少字节的数据就能完成全部数据传递，当前TLP中的有效负载也被Byte Count字段统计在内。该字段由12位组成。该字段为0b0000-0000-0001表示还剩一个字节，为0b1111-1111-1111表示还剩4095个字节，而为0b0000-0000-0000表示还剩4096个字节。除了存储器读请求的完成报文外，大多数完成报文的Byte Count字段为4。

如一个源设备向目标设备发送一个“读取128B的存储器读请求TLP”，而目标设备收到这个读请求TLP后，可能使用两个存储器读完成TLP传递数据。其中第1个存储器读完成TLP的有效数据为64B，而Byte Count字段为128；第2个存储器读完成TLP中的有效数据为64B，而Byte Count字段也为64。当数据请求端接收完毕第1个存储器读完成TLP后，发现还有64B的数据没有接收完毕，此时必须等待下一个存储器读完成TLP。等到数据请求端收齐所有数据后，才能结束整个存储器读请求。

目标设备发出的第2个读完成TLP中的有效数据为64B，而Byte Count字段为64，当数据请求端接收完毕这个读完成TLP后，将完成一个完整的存储器读过程，从而可以释放这个存储器读过程使用的Tag资源。

存储器读请求的完成报文的拆分方式较为复杂，Byte Count字段的设置也相对较为复杂。在第12章将结合一个实例讲述该字段的使用方法。

5.Lower Address字段

如果当前完成报文为存储器读完成TLP，该字段存放在存储器读完成TLP中第一个数据所对应地址的最低位。值得注意的是，在完成报文中，并不存在First DW BE和Last DW BE字段，因此接收端必须使用存储器读完成TLP的Low Address字段，识别一个TLP中包含数据的起始地址。第12.2.2节将详细介绍该字段的作用。

PCIe总线Split传送方式中的完成报文应答信息详解

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