【精讲】PCIe基础篇——Non-Prefetchable & Prefetchable MMIO

 

MMIO 有两种，

Non-Prefetchable MMIO：非预取内存空间

Prefetchable MMIO ：可预取内存空间

Prefetchable MMIO：将MMIO的一个区域设置为可预取的，允许CPU提前获取该区域中的数据，以预测请求者在不久的将来可能需要比实际请求更多的数据。对数据进行这种小规模缓存是安全的，因为读取数据不会改变目标设备上的任何状态信息。也就是说，读取位置的行为没有副作用。例如，如果请求者请求从一个地址读取128个字节，则Completer可能也会预取下一个128字节，以便在被请求时将其放在手边以提高性能。因此可预取必须有两个特性：读数据无副作用和允许写合并（您可能想知道哪种内存空间可能会产生副作用?一个例子是内存映射状态寄存器，它被设计成在读取时自动清除自身，以节省程序员在读取状态后显式清除位的额外步骤）。

Non-Prefetchable MMIO：将MMIO的一个区域设置为非预取的，就象FIFO地址影射到内存地址,读取数据以后会引起FIFO指针的改变.另外还象一些中断状态I/O影射到内存,读取这个内存后,可能会清除中断标志等等,所以CPU不可缓存这个内存地址。

注：对PCI设备进行这种区分比对PCle设备更为重要，因为PCI总线协议中的事务不包括传输大小。当交换数据的设备在同一总线上时，这不是问题，因为有一个实时握手来指示请求者何时完成且不再需要数据，因此知道字节数并不那么重要。但是，当传输必须通过一个桥接器时，就不那么容易了，因为对于读取，桥接器在另一个总线上收集数据时需要猜测字节计数。猜测错误的传输大小将增加延迟并降低性能，因此拥有预取权限将非常有帮助。这就是为什么将内存空间指定为可预取的概念在PCI设备中很有帮助。由于PCle请求包含了一个传输大小，所以可预取没有以前那么有用了，但是为了兼容之前，也有了这个区分。