PCIE事务层协议TransactionLayerSpecifications.doc

处理层协议（transaction Layer specification） ◆TLP概况。 ◆寻址定位和路由导向。 ◆i/o,memory,configuration,message request、completetion详解。 ◆请求和响应处理机制。 ◆virtual channel(vc)Mechanism虚拟通道机制。 ◆data integrity数据完整性。 一．TLP概况 处理层（transaction Layer specification）是请求和响应信息形成的基础。包括四种地址空间，三种处理类型，从下图可以看出在transaction Layer 中形成的包的基本概括。 一类是对i/o口和memory的读写包（TLPS：transaction Layers packages），另一类是对配置寄存器的读写设置包，还有一类是信息包，描述通信状态，作为事件的信号告知用户。对memory的读写包分为读请求包和响应包、写请求包（不需要存储器的响应包）。而i/o类型的读写请求都需要返回I/O口的响应包，configuration包对配置寄存器的读写请求也有响应包。这些请求包还可以按属性来分就是：NP-non posted ，即请求需要返回completion的响应包；还有一种就是；poste，即不需要completion返回响应包。例如上面的存储器写入请求包和Message包都隶属于posted包。包的主要格式结构如下： 每种类型的包都有一定格式的包头（Tlp Header），根据不同的包的特性，还包括有效数据负荷（Data Payload）和tlp开销块（Tlp Digest）。包头中的数据用于对包的管理和控制。有效数据负荷域存放有效数据信息。具有数据的TLP传递是有一定规则的：以DW为长度单位，发送端数据承载量不得超过“Device Control Register”中的“Max_Payload_Size”数值，接收端中，所接收到的数据量也不能超过接收端“Device Control Register”中的“Max_Payload_Size”数值。TLp Digest域是32位的ECRC校验。具体的包结构图如下： 由此图可看出数据从低字节的高位先发送，从左到右。以下详细介绍TLPS的每个成分。 TLP Header： R为保留信息位，应设为0，路由器switch对此位不做修改，接收器应该忽略此位。 Fmt[1:0]：Format of TLP (see Table 2-2) – bits 6:5 of byte0 Type[4:0]：Type of TLP – bits 4:0 of byte 0 TC[2:0]: Traffic Class – bits [6:4] of byte1,关于TC的作用将在下文说明。 Attr[1:0]: Attributes – bits [5:4] of byte 2,详细介绍见下文 TD：1b indicates presence of TLP digest in the form of a single DW at the end of the TLP标志TLPDigest域的有无。 EP: indicates the TLP is poisoned – bit 6 of byte 2有效数据中毒（出错）机制。 Length[9:0]:Length of data payload in DW. Fmt开销位说明TLP Header的长度和TLP是否包含数据，见下图。 Fmt[1:0]=00b,代表3DW的包头，没有数据。 Fmt[1:0]=01b,代表4DW的包头，没有数据。 Fmt[1:0]=10b,代表3DW的包头，有数据。 Fmt[1:0]=11b,代表4DW的包头，有数据。 Fmt和Type开销组合定义了包（TLP）的类型如下。 上图定义了各种类型的包，图中的r[2:0]用于定义Message包的隐含寻址方式，在下文中更为详细。 Length域定义了有效负荷的DW长度如下。 在不包含data payload块的包中Length的值应被设置为保留值R，并被接收端忽略。余下的各个开销位将在后文提到。 二．TLP打包定址和路由导向方式 主要有三种TLP寻址方式：地址路由（address）、ID识别路由、间接路由（implicit）。下面主要解释address和ID寻址方式，间接寻址将在后面提及。 address寻址主要用于memory和i/o request请求包，memory读写请求包支持64位地址和32位地址，i/o读写请求只支持32位地址。64位地址寻址的TLP Header有