关于总线接口PCI Express数据传输的协议分析-论文.pdf

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1、关于总线接口PCIExpress数据传输的协议分析刘雨佳张静袁梦鑫(武警警官学院四川·成都610213)摘要总线接口PCIExpress是一种最新的总线和标准接口，它的主要优势在于数据传输速率高。本文主要分析了物理层数据包、数据链路层数据包、处理层数据包在PCIExpress网络内的传输，对于了解PCIExpress体系结构有着十分重要的意义。关键词PCIExpress数据传输中图分类号：TP393．02文献标识码：APC!Express采用了数据包方式在系统内传输数据，并用建立一个丢失的链路，并采用L0、Ll和恢复”状态来管理链

2、于数据接口与PCIExpress设备的各层之间。应用层用于发路功率状态转换。起事务处理，而处理层用于将应用程序的请求转换成PCIEx．2数据链路层数据包press事务处理包。数据链路层用于为这个包添加一个序列编为了完成确保可靠的数据交换、错误检测以及重试、流量号和链路循环冗余校验码(LCRC)。数据链路层还确保了双控制信用度的初始化和更新以及功率管理服务等功能，数据向事务处理能够正确得到接收。最终，物理层能够通过PCI链路层能够生成并处理数据链路层数据包(DLLP)。Express链路发送事务处理。在LTSSM协商好一条物理链路后

3、，数据链路层即启用。1物理层数据包此时，链路两端的数据链路层将采用一个流量控制初始化协控制器物理层用于与PHY的接口，并用于管理许多能够议来对链路进行初始化此协议用于与每个链路合作设备的发起链路并构建数据包的功能。一些特殊序列用于建立物理可用队列资源进行通信。链路、进入和退出低功耗链路状态等一旦流量控制初始化完成，此链路即准备好向处理层提(1)物理层的接收部分主要负责：通道映射、通道间去偏供可靠的数据传输服务。在TLP传输过程中，定期的流量控移，适用于由多条线路构成的链路；数据解扰；数据包检测和制更新将继续追踪可用的缓存区空间数量

4、以防止发生溢出。解帧；检查特殊数据包序列。数据链路层能够提供通过一个不可靠(容易丢失)的物理(2)物理层的发送部分负责：采用特殊符号的插入来对数链路来提供可靠的数据传输服务一一这是通过对接收到的据包进行封帧，比方说采用STP或SDP来标志数据包的开始，TLP进行校验，如果接收到了数据则做出肯定应答，否则在错用END来标志结尾；数据加扰；链路控制一一初始化、带宽和误时就需要进行重新传输来实现的。在TLP发送时，这些TLP线路反转(1ane．reversa1)协商；多条线路发送控制；生成跳过序被分配了序列编号和一个CRC代码，并发送至

5、物理层以供通列来补偿链路两端的时钟PPM差异。过串行链路进行传输。在收到以后，序列编号和CRC均将得线路映射能够让数据包通过多条线路的链路进行并行发到校验。如果序列编号有乱序现象或者CRC内有错误发生送，从而大大提高了吞吐量。数据接收端的物理层会以正确均表明发生了传输错误，此时信号将采用一个否定应答的次序重新装配各个数据包。(NAK)来做出响应在收到NAK后，发送端会重新发送这个通道间去偏移用于纠正多线路链路内各线路之间的偏移数据包，而这个数据包存储在一个专用于此目标的中继缓冲现象。数据发送端会在所有线路上同时发送预先定义的标识区

6、内。如果CRC序列编号校验成功，则接收端发送一个肯定符(COM)，从而使得接收器能够对偏移现象做出检测，对各个应答(ACK)。只有在给定TLP的ACK确认已经收到后，相数据包进行重新校对并插入补偿部分偏移数据包，让所接收应的数据才会从中继缓冲区内清除。通过运用这一协议，数到的数据对于其它层来说就像同时到达一样。据链路层就可保证TLP的传输成功。通道反转可在随后应用，以避免对PCB上的布线进行“蝴3处理层数据包蝶结”处理的需要，从而简化了PCB的设计并降低了制造成本。处理层能够对外创建和对内接收处理层数据包(TLP)。链路培训和状况

7、状态机(LTSSM)用于控制物理层，进而TLP包含一个报头、一个可选数据有效负荷以及一个可选端控制链路。LTSSM启动链路协商时，首先采用一种“检测”状对端CRC(ECRC)。TLP可以是一项请求，也可以是一项对态，并在随后检测到链路伙伴时采用一种“轮询”状态。一旦于请求的回应(完成)，并且总是4字节的倍数。报头指定了链路已经建立，则两个通信组件将进入一种“配置”状态，并在事务处理的类型、奇偶性、地址、路由规则以及其它数据包特这种状态下就链路配置进行协商。这些状态标示了物理上连性。而发送处理层能够构建数据包报头，选择添加ECRC，

8、并接了多少条线路；其中多少条线路正在活动中；是否有任何数对数据包发送进行门选控制，直到有足够的远程流量控制信据对已经反转；以及是否有任何线路进行了反转。而L0状态用度可用。接收处理层用于校验TLP的格式和报头。它也可用于正常的链路运行，采用恢复”状