PCIE协议解析 synopsys IP Core operation 读书笔记（3）

3      Core operation

3.1   Initialization

1、  先disable link training

2、  通过DBI（data bus interface）配置core的stickyregisters，需要配置什么目前不知道？？？？？？

3、  Enable link training

4、  等待link完成。

5、  root Complex枚举Downstream Device（什么是Downstreamdevice？？？?）

Ø  读取 Downstream device的配置空间

Ø  配置device的capabilites（具体配置什么？？？）

Ø  配置switch ports（？？？） 的base和limit寄存器，以反映devices enumerated downstream的BAR（Base Address Register）的范围。

Ø  配置endpoint的BAR。

（该部分是用户完成，还是IP自动完成？？？？？？？？）

6、  使能BME、MSE、ISE。

7、  开始传输数据。

 

3.2   Link Establishment

LTSSM是IP core根据PCI Express Base 3.1标准完成的，（是否说linkestablishment不用用户关心？？？，IP已经搞定了），在link建立的阶段，用户需要关注的只有3问题：

Ø  “How to TieOff Unused Lanes” on page 1145.在系统中有没有用到的lane，需要进行tie off

Ø  “LaneReversal and Broken Lanes” on page 1149.对lanes进行颠倒或者翻转调整，主要是为了解决物理层上的连接错误问题。

Ø  Runtime Link Width Adjustment Through Detect。在传输过程中调整link路的位宽。

个人认为以外问题都属于pcie的高级功能，在bring up可以不予考虑，只有在系统跑起来后需要进一步考虑这些细致的问题。

3.3   Transmit TLP（Tansaction Layer Packet）Processing

主要涉及3个问题：

Ø  “Transmit TLPArbitration”   仲裁

Ø  “ACK/NAKScheduling”

Ø  “TransmitReplay”

3.3.1    Transmit TLP Arbitration

阅读本章节可以参考http://blog.sina.com.cn/s/blog_6472c4cc01018893.html相关的内容

 

需要注意的：

Ø  Core 不检测TLP是否有错误

Ø  Core不检测TLP是否超出有效负载的最大值

TLP（Tansaction Layer Packet）和DLLP（Data Link Layer Packet）在发送的仲裁中优先级相同。

 

Selecting Transmit ClientArbitration Scheme

所有的发送端的接口XALI0/1/2（或者AHB/AXI master 或者slave）都遵循3中仲裁的方式，

（注：其实PCIe规定的内部仲裁规则，而作为用户，只有了解仲裁规则即可，在core内部已经完成，而且做为FPGA系统，在PCIe的总线体系中，一般扮演endpoint的角色较多，而作为RC，其组成的拓扑结构也会相对简单。）

0： VC（virtual channal） based，virtual channel的概念来自switch中，规定的是多个EP向一个设备发送数据包时的仲裁规则。

1：round robin（RR）可以翻译为轮叫调度

2：strictpriority（）

For moredetails, see “VC-BasedArbitration” on page1173.

Effects of Flow Control Credits On Transmit Client Arbitration（重要）

在允许远程的设备发送一个TLP（transation layer package ）之前，core需要检测远程设备的特殊传输方式（posted, non-posted,completion）的flow control credit 是有效的。而TLPs是否通过credit check 取决于所提供的仲裁方案，内部生产的报文（completions）和消息（messages）同样需要经过仲裁，即使是最高优先级也不例外。

（注：其中posted和non-posted的解释如下，PCI总线规定了两类数据传送方式，分别是Posted和Non-Posted数据传送方式。其中使用Posted数据传送方式的总线事务也被称为Posted总线事务；而使用Non-Posted数据传送方式的总线事务也被称为Non-Posted总线事务。

其中Posted总线事务指PCI主设备向PCI目标设备进行数据传递时，当数据到达PCI桥后，即由PCI桥接管来自上游总线的总线事务，并将其转发到下游总线。采用这种数据传送方式，在数据还没有到达最终的目的地之前，PCI总线就可以结束当前总线事务，从而在一定程度上解决了PCI总线的拥塞。

而Non-Posted总线事务是指PCI主设备向PCI目标设备进行数据传递时，数据必须到达最终目的地之后，才能结束当前总线事务的一种数据传递方式。）

see “FlowControl” on page 139.

 

比如当使用RR仲裁方式，当posted数据传输（通过XALI1接口完成）紧跟在completion（通过XALI0进行）传输的后面，而此时如果credit通过，则posted传输将先于completion进行传输，但是如果posted的credit是无效的，那么completion可以绕过posted通过XALI0,发送出去，但是XALI1接口将会被posted阻塞，而之后的XALI1将无法通过任何的no-posted、posted、CPL（completion）的TLP（tansaction  layer packet）。也就是XALI1接口被完全阻塞了。而作为用户，需要合理的利用这3个数据接口，以避免阻塞。

 

当应用单一的接口发送多种类型的信息（posted、non-posted），但是当前的请求（如posted）如果因为缺失credit而导致阻塞，那么当前接口将会同时阻塞其他类型的信息传输（比如no-posted），即使其可以通过credit。为了避免这种情况，你的应用应该保证不同的接口发送不同类型的请求（如：XALI0 for postedrequests, XALI1 for non-posted requests, and XALI2 for completions)，而另外的方法就是保证你的每次只生成可以通过FC credit的request，具体的实现方式就是每次通过检查core输出的FC credit的标准位xadm_*_cdts。

（注：该部分应该细细的了解下）

当使用xadm_*_cdts检查credit是，应用程序需要考虑以下问题，core在生成一个message或者completion TLP 的同时，应用程序刚好需要生成一个request并正在检查xadm_*_cdts。

see “FlowControl” on page 139.

3.3.2    ACK/NAK Scheduling

应答机制由core内部完成，用户了解便可，而且你涉及到的控制寄存器一般情况也不许要用户进行修改。

3.3.3    Transmit Replay

而应答机制一样，重发机制用户了解便可。