【PCIe硬件】PCIe引脚PRSNT与热插拔

已于 2024-03-27 20:06:07 修改
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分类专栏： PCIe高速总线专栏 文章标签： PCIe
于 2024-03-27 19:45:04 首次发布
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本文详细介绍了PCIe热插拔的原理和实现，包括PCIe总线的信号、PRSNT引脚在热插拔中的作用、热插拔的硬件设计以及内核中热插拔中断服务的处理流程。重点讨论了prsnt信号如何指示设备的插入和拔出，以及热插拔控制器如何通过中断与驱动交互，确保系统在设备动态插入和移除时的稳定性。

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目录

1.PCIe热插拔概述     

2.PCIe 总线使用的信号

2.1.收发数据信号

2.2 辅助信号

3.热插拔

​编辑

3.1.PRSNT与热插拔

3.2.PRSNT硬件设计

4.热插拔的实现

 4.1.热插拔组成部件

4.1.1.Indicators

4.1.2.MRL

4.1.3.Attention Button

4.1.4.Slot Numbering

4.1.2.热插拔代码分析

4.1.2.1. pciehp初始化

4.1.2.2. 注册热插拔中断服务

4.1.2.3. 热插拔控制器上报中断后，pciehp驱动会进入pcie_isr函数执行

4.1.2.4. 中断线程化处理pciehp_ist

5.参考资料

1.PCIe热插拔概述     

        PCIe热插拔，是指在系统上电运行时，允许插入或拔出PCIe设备。拔出时不需要平台提前下电，插入时直接生效，不需要系统重启。这对于服务器实现高可靠性而言是一个必不可少的特性。

        热插拔的基本目的是要让PCIe设备按照规定的顺序、原则，从系统中移除或插入到系统中来，并能正常的工作，且不影响系统的正常运行。事实上，PCIe“热插拔”的关键目的就是为前面面所提到的系统RAS服务的，是提升系统RAS能力的非常重要的手段！

热插拔有三个重要的功能：

  1. 在线替换发生故障的PCIe设备。不需要关闭、重启系统。
  2. 热插拔器件，系统及其他功能服务继续运行，不受影响。
  3. 热插拔PCIe设备的相关驱动/软件自动加载/卸载。

Spec中对于热插拔是这样定义的：

Hot-Plug
Insertion and/or removal of a card into an active
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【PCIe 总线及设备入门学习专栏 5.1 -- PCIe 引脚 PRSNT 与热插拔】
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即热交换，也叫热切换，主要指的是CPCI（Compact PCI，紧凑型PCI）领域所使用的。需要注意的是，PRSNT引脚比其它引脚短1mm，这样可以保证插入和拔出时有1ms的时间差，从而确保上电、掉电时序符合规范。热插拔的基本目的是要让PCIe设备按照规定的顺序、原则，从系统中移除或插入到系统中来，并能正常的工作，且不影响系统的正常运行。注意，这里有两个相关概念，前面我们讲的热插拔，其实是广义的 “热插拔”。，一个新 的PCIe设备插入系统，肯定是需要硬件上支持识别到这个插入动作的。
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根据CEM标准，PCIe add-in card有两个用于热插拔机制的边带信号，分别是PRSNT1#和PRSNT2#，这两个信号是直接连接在一起的，且这两根信号的金手指长度要比其他的信号的金手指长度要短一点。如下图所示，当PCIe卡设备未被完全插入插槽时，插槽的PRSNT2#信号由于上拉的作用，将一直处于高电平状态。当PCIe卡设备被完全插入插槽后，插槽上的PRSNT2#信号则会被PCIe卡设备的短路线连接到地，从而使得其变为低电平。在实际应用中，常规的热插拔按照正常的流程进行处理即可。
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