1 5 PCI X匯流排簡介

2021-07-26 20:41:43 字數 3976 閱讀 8354

pci-x

匯流排仍採用並行匯流排技術。

pci-x

匯流排使用的大多數匯流排事務基於

pci匯流排,但是在實現細節上略有不同。

pci-x

匯流排將工作頻率提高到

533mhz

,並首先引入了

pme(power management event)

機制。除此之外,

pci-x

匯流排還提出了許多新的特性。

split

匯流排事務是

pci-x

匯流排乙個重要特性。該匯流排事務替代了

pci匯流排的

delayed

資料傳送方式,從而提高了

non-posted

匯流排事務的傳送效率。下文以儲存器讀為例,說明

pci-x

裝置如何使用

split

匯流排事務。

pci-x

匯流排在進行儲存器讀匯流排事務時,匯流排事務的發起方

(requester)

使用split

匯流排事務與匯流排事務接收端

(completer)

進行資料交換,其步驟如下。

(1)requester

向completer

發起儲存器讀請求匯流排事務。

(2)這個儲存器讀請求在到達

completer

之前,可能會經過多級

pci-x

橋。這些

pci-x

橋使用split response

週期結束當前匯流排事務,釋放上游

pci匯流排。之後繼續**這個儲存器讀請求,直到

completer

認領這個儲存器讀請求匯流排事務。

(3)completer

認領儲存器讀請求匯流排事務後,將記錄將

requester的id

號,並使用

split response

週期結束儲存器讀請求匯流排事務。

(4)completer

準備好資料後,將重新申請匯流排,並使用儲存器讀完成匯流排事務主動地將資料傳送給

requester

。在這個完成報文中包含

requester的id

號,因為完成報文使用

id路由而不是位址路由。

(5)這些完成報文根據

id路由方式,最終到達

requester

。requester

從完成報文中接收資料並完成整個儲存器讀請求。 與

delayed

匯流排事務相比,

requester

獲得的資料是

completer

將資料完全準備好後,由

completer

主動傳遞的,而不是通過

requester

通過多次重試獲得的,因此能夠提高

pci-x

匯流排的使用效率。

pci-x

匯流排提出的

split

匯流排事務被

pcie

匯流排繼承。

pci-x

匯流排改變了

pci匯流排使用的傳送協議。目標裝置可以將主裝置傳送的命令鎖存,然後在下乙個時鐘週期進行解碼操作。與

pci匯流排事務相比,

pci-x

匯流排採用的這種方式,雖然在匯流排時序中多使用了乙個時鐘週期,但是可以有效提高

pci-x

匯流排的執行頻率。

因為主裝置通過資料線將命令傳送到目標裝置需要一定的延時。如果

pci匯流排頻率較高,目標裝置很難在乙個時鐘週期內接收完畢匯流排命令,並同時完成解碼工作。而如果目標裝置能夠將主裝置發出的命令先進行鎖存,然後在下乙個時鐘週期進行解碼則可以有效解決這個解碼時間

margin

不足的問題,從而提高

pci-x

匯流排的頻率。

pci-x 1.0

匯流排可以使用的最高匯流排頻率為

133mhz

,而pci-x 2.0

匯流排可以使用的最高匯流排頻率為

533mhz

,遠比pci

匯流排使用的匯流排頻率高。

除了訊號傳送協議外,

pci-x

匯流排在進行

dma讀寫時,可以不進行

cache

共享一致性操作,而

pci匯流排進行

dma讀寫時必須進行

cache

一致性操作。在某些特殊情況下,

dma讀寫時進行

cache

共享一致性不但不能提高匯流排傳送效率,反而會降低。第

3.3節將詳細討論與

cache

一致性相關的

pci匯流排事務。

此外pci-x

匯流排還支援亂序匯流排事務,即

relaxed ordering

,該匯流排事務被

pcie

匯流排繼承。對於某些應用,

pci-x

裝置使用

relaxed ordering

方式,可以有效地提高資料傳送效率。但是支援

relaxed ordering

的裝置,需要較多的資料快取和硬體邏輯處理這些亂序,這為

pci-x

裝置的設計帶來了不小的困難。

在pci

匯流排中,一次突發傳送的大小為

2個以上的雙字,一次突發傳送所攜帶的資料越多時,突發傳送的匯流排利用率也越高。 而

pci匯流排的突發傳送仍然存在缺陷。在

pci匯流排中,資料傳送端知道究竟需要傳送多少位元組的資料,但是接收端並不清楚到底需要接收多少資料。這種不確定性,為接收端的緩衝管理帶來了較大的挑戰。

為此pci-x

匯流排使用基於資料塊的突發傳送方式,傳送端以

adb(allowable disconnect boundary)

為單位,將資料傳送給接收端,一次突發讀寫為乙個以上的

adb。採用這種方式,接收端可以事先預知是否有足夠的接收緩衝,接收來自傳送端的資料,從而可以及時斷連當前匯流排週期,以節約

pci-x

匯流排的頻寬。在

pci-x

匯流排中,

adb的大小為

128b。

由於adb

的引入,

pci匯流排與

cache

相關的匯流排事務如

memory read line

、memory read multiline

和memory write and invalidate

,都被pci-x

匯流排使用與

adb相關的匯流排事務替代。因為通過

adb,

pci-x

橋(host主橋)

可以準確地預知即將訪問的資料在

cache

中的分布情況。

pci-x

匯流排還增加了一些其他特性,如在匯流排事務中增加傳送位元組計數,限制等待狀態等機制,並增強了奇偶校驗的管理方式。但是

pci-x

匯流排還沒有普及,就被

pcie

匯流排替代。因此在

pc領域和嵌入式領域很少有基於

pci-x

匯流排的裝置,

pci-x

裝置僅在一些高階伺服器上出現。因此本節不對

pci-x

匯流排做進一步描述。事實上,

pci-x

匯流排的許多特性都被

pcie

匯流排繼承。

本章主要介紹了

pci匯流排的基本組成部件,

pci裝置如何提交中斷請求,以及

pci-x

匯流排對pci

匯流排的功能增強。本章的重點在於

pci匯流排的

posted

和non-posted

匯流排事務,以及

pci匯流排如何使用

delayed

傳送方式處理

non-posted

匯流排事務,請讀者務必深入理解這兩種匯流排事務的不同。

1 5 PCI X匯流排簡介

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