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MaxPayloadSize-PCIe体系结构导读

2023-10-20 理论教育版权反馈

【摘要】：而Max_Payload_Size参数存放PCIe设备实际使用的TLP有效负载的最大值。当PCIe设备的所传送的数据大小超过Max_Payload_Size参数时，这段数据将被分割为多个TLP进行发送。在多数x86处理器系统的MCH或者ICH中，Max_Payload_Size Supported参数为128B。因此即便EP支持较大的Max_Payload_Size Supported参数，并不会提高数据传送效率。PCIe总线规范规定，对于实时性要求较高的PCIe设备，Max_Payload_Size参数不应设置过大，因此这个参数有时会低于PCIe链路允许使用的最大值。

PCIe总线规定在TLP报文中，数据有效负载的最大值为4KB，但是PCIe设备并不一定能够发送这么大的数据报文。PCIe设备含有“Max_Payload_Size”和“Max_Payload_Size Supported”参数，这两个参数分别在Device Capability寄存器和Device Control寄存器中定义，这两个寄存器在PCI Express Capability结构中的位置见第4.3.2节。

“Max_Payload_Size Supported”参数存放一个PCIe设备中TLP有效负载的最大值，该参数由PCIe设备的硬件逻辑确定，系统软件不能改写该参数。而Max_Payload_Size参数存放PCIe设备实际使用的TLP有效负载的最大值。该参数由PCIe链路两端的设备协商决定，是PCIe设备进行数据传送时实际使用的参数。

PCIe设备发送数据报文时，使用Max_Payload_Size参数决定TLP的最大有效负载。当PCIe设备的所传送的数据大小超过Max_Payload_Size参数时，这段数据将被分割为多个TLP进行发送。当PCIe设备接收TLP时，该TLP的最大有效负载也不能超过Max_Payload_Size参数，如果接收的TLP，其Length字段超过Max_Payload_Size参数，该PCIe设备将认为该TLP非法。

RC或者EP在发送存储器读完成TLP时，这个存储器读完成TLP的最大Payload也不能超过Max_Payload_Size参数，如果超过该参数，PCIe设备需要发送多个读完成报文。值得注意的是，这些读完成报文需要满足RCB参数的要求，有关RCB参数的详细说明见下文。

在实际应用中，尽管有些PCIe设备的Max_Payload_Size Supported参数可以为256B、512B、1024B或者更高，但是如果PCIe链路的对端设备可以支持的Max_Payload_Size参数为128B时，系统软件将使用对端设备的Max_Payload_Size Supported参数，初始化该设备的Max_Payload_Size参数，即选用PCIe链路两端最小的Max_Payload_Size Supported参数初始化Max_Payload_Size参数。(www.chuimin.cn)

在多数x86处理器系统的MCH或者ICH中，Max_Payload_Size Supported参数为128B。这也意味着在x86处理器中，与MCH或者ICH直接相连的PCIe设备进行DMA读写时，数据的有效负载不能超过128B，同时读完成携带的Payload也不能超过128B。而在PowerPC处理器系统中，该参数大多为256B。

目前在大多数EP中，Max_Payload_Size Supported参数不大于512B，因为在大多数处理器系统的RC中，Max_Payload_Size Supported参数也不大于512B。因此即便EP支持较大的Max_Payload_Size Supported参数，并不会提高数据传送效率。

而Max_Payload_Size参数的大小与PCIe链路的传送效率成正比，该参数越大，PCIe链路带宽的利用率越高，该参数越小，PCIe链路带宽的利用率越低。

PCIe总线规范规定，对于实时性要求较高的PCIe设备，Max_Payload_Size参数不应设置过大，因此这个参数有时会低于PCIe链路允许使用的最大值。