PCIE知识点:001:non-posted事务和posted事务

本文介绍了PCIE中的两种事务类型:非转发(Non-posted)事务和转发(Posted)事务。非转发事务包括存储器读取、IO读写等,需要返回完成TLP;转发事务如存储器写入,则不需返回。通过数据链路层的NakDLLP和ACKDLLP确保转发事务的正确性。

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PCIE知识点:001:non-posted事务和posted事务

Non-posted(非转发)事务和-posted(转发)事务都是PCIE TLP(事务层包)类型。Non-posted TLP有返回TLP,而posted事务没有返回。记忆技巧:非转发事务非要返回。本文中说的事务指的是PCIE事务层TLP。

1、两者有什么区别

Non-posted事务分为两个部分,首先是发送端向接收端发送TLP请求,接收端接收到请求完成后向发送端发送完成(Completion)TLP。包含:发送--接收--反馈三个过程。Non-posted事务必须等待接收到完成TLP,PCIE总线才能结束当前的TLP。

Posted TLP不需要完成TLP返回,此种方式中,TLP还没达到最终目的地之前,PCIE总线就可以结束当前的事务。

2、两种方式有哪些应用?

存储器读事务、IO读写事务和配置事务属于非转发事务。非转发事务按照分割事务的方法处理,请求者发情TLP请求给接受者,然后,接受者返回完成TLP给请求者,通知请求者说明自己已经接受到了请求TLP。例如存取读和IO读,在返回TLP中都包含所读数据。

存储器写事务和消息事务[2]属于转发事务。转发事务不需要返回TLP来确定事务是否完成。那么凭什么保证转发TLP正确传输呢,其实是通过数据链路层的Nak DLLP的和ACK DLLP来保证转发TLP正确的从发送到传输到接收端的。

参考文献

[1]PCI、PCI-X和PCIExpress的原理及体系结构-马鸣锦

[2]PCI Express Base Specification Revision 4.0 Version 1.0 P104

 

 

<think>嗯,用户想了解PCIePosted写操作的含义。这是一个比较专业的计算机体系结构问题,需要深入解释PCIe事务机制。用户可能是硬件工程师或计算机专业学生,正在学习PCIe协议。从问题表述看,用户对PCIe已有基础认知,但需要明确Postednon-Posted的区别。需要特别注意解释的准确性,避免混淆概念。首先需要厘清PCIe事务分类的基本框架。PCIe事务分为Posted、Non-PostedCompletion三大类,其中Non-Posted写操作需要重点解释其与Posted写的区别。关键点在于确认机制——Posted写不需要响应,而Non-Posted写需要目标设备返回完成报文。考虑到用户可能需要实际应用场景,应该补充说明典型应用案例。比如CPU配置寄存器操作通常采用Non-Posted写,而DMA传输多用Posted写。这个对比能帮助用户理解设计差异。在技术细节上,需要强调TLP(事务层数据包)的结构差异。Non-Posted写会产生两个TLP:请求TLP完成TLP,而Posted写只有一个。可以补充时序示意图的概念,但当前文本环境不适合画图,改用文字描述数据流。安全机制方面值得一提:Non-Posted写的确认机制能提供传输保障,这对关键配置操作很重要。不过也要说明性能代价,毕竟多一次握手过程。最后准备的问题需要覆盖不同层次:既有基础概念对比(问题1),也有深入机制(问题2/3),还有实际调试场景(问题4)。这样能帮助用户全面掌握。特别要注意的是,所有技术术语都要保持中英文对照,比如首次出现"Posted写"时标注英文,方便用户查阅英文资料。解释TLP等缩写时也要给出全称。</think>以下是关于PCIePosted写操作的详细解释: ### PCIePosted写操作(Non-Posted Write) **核心机制** 在PCIe协议中,非Posted写操作是一种**需要接收方明确确认**的数据传输方式。当发起方(如CPU)发出写请求后: 1. 目标设备(如外设)必须返回一个`Completion TLP`(事务层数据包) 2. 发起方收到完成报文后才认为操作成功 3. 整个过程中发起方会阻塞等待响应 **与Posted写的关键对比** | 特性 | Non-Posted写 | Posted写 | |--------------|---------------------------|--------------------------| | 响应要求 | 需要目标设备返回完成报文 | 无响应要求 | | 传输延迟 | 较高(需等待往返时间) | 较低 | | 数据可靠性 | 高(有确认机制) | 依赖硬件队列可靠性 | | 典型应用场景 | 关键寄存器配置、同步操作 | 大数据传输(如DMA) | ### 技术原理详解 1. **TLP流程** - 发起方发送`MemWrite TLP`(带写入地址数据) - 目标设备处理完成后生成`Completion TLP` - 完成包包含原始请求的`Transaction ID`用于匹配 2. **错误处理** 若发起方未收到完成报文: - 触发PCIe超时机制(通常约210μs) - 高级错误报告(AER)记录`Uncorrectable Error` - 可能引发系统异常(如NMI中断) 3. **地址空间关联** 非Posted写主要操作两类地址空间: - **MMIO空间**:设备寄存器配置(如`PCI Configuration Space`) - **I/O空间**:x86架构的专用端口操作(现代PCIe已较少使用) ### 典型应用场景 1. **设备初始化** ```c // 配置网卡控制寄存器(Non-Posted写) *(volatile uint32_t*)0xFE200000 = 0x1; ``` 必须等待配置完成才能进行后续操作 2. **原子操作支持** 实现`Compare-and-Swap`等原子指令时依赖非Posted写的同步特性 3. **错误敏感型设备** 医疗设备/工业控制中确保关键配置写入成功 > **调试建议**:若遇Non-Posted写失败,可通过`lspci -vvv`检查设备状态寄存器,或使用PCIe协议分析仪捕获TLP流[^1]。
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