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PCIe扫盲——TLP路由(Routing)基础

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首先来分析一个例子,如下图所示:

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当包(Packet)到达Switch的输入端口(Ingress Port)时,端口首先会检查包是否有错误,然后根据包的路由(Routing)信息,来做出以下三种处理方式之一:

1、 接受这个包,并自己(Switch)使用它(Internal Use);

2、 将其通过响应的输出端口(Egress Port)转发到下一级Endpoint(或者下一级Switch);

3、 拒绝接受这个包。

在前面的文章中多次介绍过,PCIe总线中一共有三种类型的包:Ordered Sets(命令集包,只在相邻的设备的物理层之间进行传递,不会被转发到其他的设备中)、DLLPs(数据链路层包,只在相邻的设备的数据链路层之间进行传递,不会被转发到其他设备中)和TLPs(事务层包,可以根据包中的路由信息被转发到其他的设备中)。

注:实际上不论是TLPs还是DLLPs都会经过物理层,这里说的TLP和DLLP指的是包的最初来源分别是事务层和数据链路层,即DLLP和上一层的事务层没有什么关系,其内容和作用完全是由数据链路层自己决定的。

注:Endpoint不仅可以发送TLP给其上层的设备(如Root),也可以发送TLP给其他的Endpoint,当然这需要借助Switch来实现。这种传输方式叫做Peer-to-Peer。

TLP一共有三种路由方式,分别是ID路由(ID Routing,即BDF Routing)、地址路由(Address Routing,包括Memory和IO)以及模糊路由(Implicitly Routing)。本文将简单介绍一些关于TLP路由的基础知识,具体的路由方式将会在接下来的三篇文章中依次进行介绍。

具体采用哪一种路由方式是由TLP的类型所决定的,如下表所示:

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注:AtomicOp是PCIe Spec V2.1新增的内容,有兴趣的可以自行阅读V2.1的相关内容。

注:一般情况下,Message都是使用模糊路由(Implicitly Routing)的,但是也有PCIe设备厂商自定义的Message会使用地址路由或者ID路由。

可能有的人要有疑惑了,既然Message可以使用地址路由或者ID路由,为什么还要单独搞出来一个模糊路由呢?原因很简单,使用模糊路由可以广播Message到每一个设备,采用其他的路由方式必须明确指定是哪一个设备。

那么PCIe中是如何来判断TLP的类型的呢?又是如何判断其为Request还是Completion的呢?实际上是通过TLP Header的Format和Type部分来确定的,如下图所示:

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