Felix

技术源于积累,成功始于执着! 个人邮箱:justlxy@mail.dhu.edu.cn QQ:1576109464

PCIe扫盲——Power Management概述(二)——链路唤醒与PME产生

0
阅读(1804) 评论(1)

连载目录篇:http://blog.chinaaet.com/justlxy/p/5100061871


链路唤醒机制可以让处于非D0状态的Endpoint,通过唤醒来请求Root(软件层)让其返回D0状态。PCIe PM的软件层和PCI PM是兼容的,尽管其硬件实现方式并非完全相同。PCI PM的唤醒机制是通过一个边带信号来实现的,而PCIe PM还支持一种inband的PME消息(Power Management Event Message)来实现这一功能。

需要注意的是,PME消息本质上也是Message,也就是说PME消息也是一种TLP,因此PME消息只能在链路处于L0状态下,才可以正常发送。

注:前面的文章中介绍过,当链路处于非L0状态时,任何TLP和DLLP都不能正常发送。

PME消息包的格式如下图所示:

image.png

有几点需要注意的是:

    1、PME消息只能采用模糊寻址(Implicitly)方式;

    2、PME消息的TC和VC只能是0,即不支持QoS;

    3、PME消息是一种Message,因此其是Posted的,即不需要Completion与之对应;

    4、PME消息不支持Relaxed Ordering,且总是强制当前器件与Root之间的链路上的所有PCIe设备中的所有其他的事务层包(TLP)在PME消息之前发送。

注:当然,第4点可能会造成链路处于死锁状态,因为如果链路中存在问题的话,可能会导致某些Non-Posted的TLP无法得到返回的Completion,如果一致等待的话,则会造成死锁。解决方式是,Root在等待超过一定的时长后,仍然无法接收到返回的Completion,且发现有PME消息的存在,则开始处理PME消息。

实现PME机制还有一个前提:相关PCIe设备能够在非D0状态下处理PME消息,且收发PME消息时,链路已经被唤醒,且进入了L0状态。此时,PME机制的实现流程如下:

    1、当前PCIe设备将PME消息发送至其上一级端口(Upstream Port);

    2、该PME消息通过模糊寻址的方式,通过Switch(如果有的话),最后达到Root;

    3、Root接收到了PME消息后,将其内容转发给PM控制器(Power Management Controller);

    4、该控制器通知PM软件,产生一个中断告知系统。软件利用PME消息中的Requester ID来发起配置空间读写操作,并使得对应的PCIe设备返回至D0状态(或者其他状态)。在这个过程中,PCIe驱动可能需要暂时备份该设备的PCIe配置空间的寄存器值;

    5、软件恢复该PCIe设备的相关信息(配置空间寄存器等)。

前面说到,PME消息是一种TLP,其需要链路(Link)处于L0状态,才能正常收发。如果链路处于非L0状态,则需要通过其他的方式先来唤醒链路。PCIe Spec定义了两种方式:

    ※ Beacon,一种低速的信号(前面的文章介绍过),该信号只需要AUX电源供电即可;

    ※ WAKE#,一种边带信号(低电平有效),该信号同样只需要AUX电源供电即可。

注:实现PME机制,还需要保证设备控制寄存器(Device Control Register)中的Aux Power PM Enable位被使能,如下图所示:

image.png

  1. 赞赞赞赞赞