目前虚拟化技术在处理器体系结构中,已经占据一席之地。本章所强调的虚拟化技术是指在一个处理器系统[109]中运行多个虚拟处理器系统的技术。因此处理器需要为虚拟化环境设置专门的硬件,以支持多个虚拟处理器系统在一个物理环境中的资源共享。虚拟化技术的核心是通过VMM集中管理物理资源,而每个虚拟处理器系统通过VMM访问实际的物理资源。本章重点关注的是VMM对外部设备的管理,而在外部设备中重点关注对PCI设备的管理。......
2023-10-20
PCIe总线的电源管理包含ASPM和软件电源管理两方面内容。所谓ASPM是指PCIe链路在没有系统软件参与的情况下,由PCIe链路自发进行的电源管理方式。而软件电源管理指PCI PM机制,PCIe总线的软件电源管理与PCI总线兼容。
对于一个通用处理器系统,电源管理的硬件实现与软件处理过程都较为复杂。而对于一个专用的处理器系统,如手机应用,在多数情况下,更侧重于在某些用户场景中,功耗的使用情况,其设计难度相对较小。而无论是对于通用还是专用处理器系统,电源管理都需要处理器与外部设备的参与,协调完成。
PCIe总线为PCIe设备提供了几种低功耗模式。在一个处理器系统中,PCIe设备的低功耗模式需要与处理器的低功耗模式协调工作,以最优化整个处理器系统的功耗。(www.chuimin.cn)
对于某些专用的处理器系统,外部设备之间也需要协调工作,以最优化整个处理器系统的使用的功耗。目前电源管理已经成为处理器系统实现的一个热点。但是PCI/PCIe总线提供的电源管理机制远非完美,该管理机制仅考虑了外部设备与处理器系统之间的电源使用关系,并没有考虑外部设备之间电源的使用关系。
在一个处理器系统中,外部设备越来越智能化,处理器与外设间的通信基本等同于两个处理器间的通信,适用于这类处理器系统的电源管理机制也有待研究。在有些处理器系统中,专门设置了用于电源管理的微处理器,协调“主处理器”与“外部设备”及外部设备间的电源使用情况,以最优化整个处理器系统的电源管理。目前在智能手机的设计中,通常具有专门用于电源管理的微处理器。
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2023-10-20
本节重点讲述PCI桥如何将Type 01h配置请求转换为Type 00h配置请求。下面将举例说明PCI总线配置请求的转换原则,并以图2-8为例说明处理器如何访问PCI设备01和PCI设备31的配置空间。PCI总线规定Type01h配置请求只能由PCI桥负责处理。而1<Bus Number≤3,所以PCI桥1将接收来自PCI总线0的Type 01h配置请求,并将这个配置请求直接下推到PCI总线1。......
2023-10-20
PCI总线0上存储器控制器是一个比较特殊的PCI设备,这个设备除了需要管理DDR SDRAM之外,还管理整个存储器域的地址空间,包括PCI总线域地址空间。从传统外部设备的角度上看,PCI总线0的Device 0并不是一个设备,仅存放与处理器系统密切相关的一组参数。值得注意的是,在x86处理器中,PCI总线0的Device 0的存在并不完全是为了向前兼容,而是Intel使用PCI总线概念统一所有外部设备的方法。表5-1 Device 0的基本配置空间Device 0使用的基本配置空间与其他PCI设备兼容。......
2023-10-20
PCIe设备使用两种电源信号供电,分别是Vcc与Vaux,其额定电压为3.3V。在PCIe总线中,使用Vaux的主要原因是为了降低功耗和缩短系统恢复时间。PCIe设备使用该信号复位内部逻辑。PCIe总线定义了多种复位方式,其中Cold Reset和Warm Reset这两种复位方式的实现与该信号有关,详见第4.1.5节。当PCIe设备准备退出L2状态时,可以使用Beacon信号,提交唤醒请求。......
2023-10-20
PCIe总线的序基于PCI总线的序,并进行了许多扩展。在TLP的Attr字段中有一个Relaxed Ordering位,表示该TLP是否支持PCIe总线的Re-laxed Ordering方式,但是TLP是否可以使用Relaxed Ordering还与这个TLP经过的设备有关。目前大多数PCIe设备不支持Relaxed ordering方式进行TLP的传递。在PCIe总线中,所有数据传送类型,如存储器、I/O、配置和Message总线事务都需要遵循规定的传送顺序。......
2023-10-20
事务层是PCIe总线层次结构的最高层,该层次将接收PCIe设备核心层的数据请求,并将其转换为PCIe总线事务,PCIe总线使用的这些总线事务在TLP头中定义。PCIe的事务层还支持流量控制和虚通路管理等一系列特性,而PCI总线并不支持这些新的特性。在PCIe总线中,不同的总线事务采用的路由方式不相同。PCIe总线使用的数据报文首先在事务层中形成,这个数据报文也称为事务层数据报文,即TLP。......
2023-10-20
本章主要讲述在PCI/PCIe总线中,数据传送的“序”与可能出现的死锁。在PCI/PCIe总线中,序与生产/消费者模型密切相关。生产/消费者模型是一种并发协作模型,PCI/PCIe设备使用该模型进行数据传递。在PCI/PCIe总线中,访问“序”的安排必须保证生产/消费者模型的正确运转,这也意味着在PCI/PCIe总线中,数据的传送规则需要与生产/消费者模型一致。而PCI/PCIe总线针对的就是这样的一个通用处理器系统。本章将在第11.3节介绍PCI总线的序,并在第11.4节详细介绍PCIe总线的序。......
2023-10-20
PCI-X总线改变了PCI总线使用的传送协议。PCI-X 1.0总线可以使用的最高总线频率为133MHz,而PCI-X 2.0总线可以使用的最高总线频率为533MHz,远比PCI总线使用的总线频率高。除了信号传送协议外,PCI-X总线在进行DMA读写时,可以不进行Cache共享一致性操作,而PCI总线进行DMA读写时必须进行Cache一致性操作。第3.3节将详细讨论与Cache一致性相关的PCI总线事务。此外PCI-X总线还支持乱序总线事务,即Relaxed Ordering,该总线事务被PCIe总线继承。......
2023-10-20
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