PCIe体系结构详解
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"这篇文章主要介绍了PCI Express(PCIe)体系结构的基础知识,包括PCI总线的基本构成、信号定义、读写事务、中断机制以及PCI-X的特性。此外,还详细探讨了PCI总线的桥接与配置,如HOST主桥的角色、地址空间转换以及配置空间的访问和管理。"
PCIe体系结构是现代计算机系统中重要的高速接口标准,它扩展了处理器与外围设备之间的通信能力。在早期,PCI(Peripheral Component Interconnect)总线是通用的标准,而随着技术的发展,PCI演变为PCIe,提供更高的带宽和更低的延迟。
PCI总线由HOST主桥、PCI总线、PCI设备和HOST处理器等组成。HOST主桥负责管理PCI总线与其他总线(如CPU的前端总线)之间的通信。PCI总线是一系列连接设备的通道,每个设备都有自己的设备地址。HOST处理器是系统的中心处理单元,通过HOST主桥与PCI总线交互。
PCI总线的信号包括地址和数据信号、接口控制信号(如读写命令)、仲裁信号(用于决定总线使用权)和中断请求等其他信号。这些信号共同协作,确保数据的正确传输和事务处理。
PCI总线的存储器读写事务涉及POSTED和NON-POSTED两种传送方式,其中POSTED事务允许数据在确认之前就被送到目的地,提高了效率。HOST处理器可以通过POSTED或NON-POSTED方式访问PCI设备,反之亦然。DELAYED传送方式则是在某些情况下延迟数据传输,以优化带宽使用。
PCI总线的中断机制是通过中断请求信号实现的,中断控制器和PCI设备之间有特定的连接关系,确保中断请求的同步和处理。中断请求的同步机制避免了多个设备同时请求中断导致的混乱。
PCI-X是PCI的增强版,引入了Split总线事务、更高效的总线传送协议和基于数据块的突发传输,显著提升了数据传输速度。
在配置方面,PCI总线的存储器域和PCI总线域之间通过HOST主桥进行地址空间转换。HOST主桥管理PCI设备配置空间的访问,并执行地址转换。非透明PCI桥用于连接两个不同的PCI总线域,使得设备可以不经过HOST主桥直接通信。
PCIe体系结构是复杂且高效的,它通过精心设计的信号定义、事务处理和配置机制,实现了高速、低延迟的数据传输,满足了现代计算系统对性能的需求。了解这些基础知识对于理解和优化系统性能至关重要。
2013-07-26 上传
2020-07-31 上传
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zinnc
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