PCIe体系结构导读(14)

目前PCIe总线规范,依然在迅猛发展,但并不是所有PCIe设备都支持这些在PCIe总线的最新规范中提及的概念。一般说来,PCIe总线规范提出的新的概念,最先在x86处理器系统的Chipset和Intel设计的PCIe设备中出现。

第7章PCIe总线的数据链路层与物理层

PCIe总线的数据链路层处于事务层和物理层之间，主要功能是保证来自事务层的TLP在PCIe链路中的正确传递，为此数据链路层定义了一系列数据链路层报文，即DLLP。数据链路层使用了容错和重传机制保证数据传送的完整性与一致性，此外数据链路层还需要对PCIe链路进行管理与监控。数据链路层将从物理层中获得报文，并将其传递给事务层；同时接收事务层的报文，并将其转发到物理层。

与事务层不同，数据链路层主要处理端到端的数据传送。在事务层中，源设备与目标设备间的传送距离较长，设备之间可能经过若干级Switch；而在数据链路层中，源设备与目标设备在一条PCIe链路的两端。因此本章在描述数据链路层时，将使用发送端与接收端的概念，而不再使用源设备与目标设备。

物理层是PCIe总线的最底层，也是PCIe总线体系结构的核心。在物理层中涉及了许多与差分信号传递的模拟电路知识。PCIe总线的物理层由逻辑层和电气层组成，其中电气层更为重要。在PCIe总线的物理层中，使用LTSSM状态机维护PCIe链路的正常运转，该状态机的迁移过程较为复杂，本篇在第8章详细介绍该状态机。

第8章PCIe总线的链路训练与电源管理

PCIe链路的初始化过程较为复杂。PCIe总线进行链路训练时将初始化PCIe设备的物理层、发送接收模块和相关的链路状态信息，当链路训练成功结束后，PCIe链路两端的设备可以进行正常的数据交换。

链路训练的过程由硬件逻辑完成，而无需系统软件的参与。此外当PCIe设备从低功耗状态返回到正常工作模式时，或者PCIe链路出现某些错误时，PCIe链路也需要重新进行链路训练。

第9章流量控制

流量控制(FlowControl)的概念起源于网络通信。一个复杂的网络系统由各类设备(如交换机，路由器，核心网)，与这些设备之间的连接通路组成。从数据传输的角度上看，整个网络中具有两类资源，一个是数据通路，另一个是数据缓冲。

数据通路是网络上最珍贵的资源，直接决定了数据链路可能的最大带宽；而数据缓冲是另外一个重要的资源。当一个网络上的设备从一点传送到另外一点时，需要通过网络上的若干节点才能最终到达目的地。在这些网络节点中含有缓冲区，暂存在这个节点中没有处理完毕的报文。网络设备使用这些数据缓冲，可以搭建数据传送的传送流水线，从而提高数据传送性能。最初在网络设备中只为一条链路提供了一个缓冲区，如图9-1所示。