PCIe事务层报文格式和设备枚举-天翼云开发者社区

PCIe包括物理层,链路层和事务层共3层协议。

链路层通过Nack/Ack seq num保证传输质量。

其中seqence number是用于链路层，每次经过PCIe节点转发，sequence number都会变化，表示的是点对点的序号，不是端对端的序号。

其中事务层报文TLP(PCIe Transaction Layer Packets)格式如下图所示:

其中TLP又分为很多子类型，如下图所示：

事务层报文分为Post和non-posted,

non‐posted transactions require a completion. Posted transactions

do not require, and should never receive, a completion.

细分如下：

常见的类型的具体格式如下：

第1种TLP: Config request(配置空间读写请求)：

报文样例如下：

其中Requester ID表示的是起始源端的BDF号

Requester ID [15:0]

Identifies the Requester’s return

address for a completion:

Byte 4, 7:0 = Bus Number

Byte 5, 7:3 = Device Number

Byte 5, 2:0 = Function Number

其中Completer ID表示的是最终目的端的BDF号

Completer ID [15:0]

Identifies the completer being accessed

with this configuration cycle.

Byte 8, 7:0 = Bus Number

Byte 9, 7:3 = Device Number

Byte 9, 2:0 = Function Number

cfg read type 0:

cfg write type 0:

第2种TLP: Memory Read Request (MRd)/Memory Write Request (MWr)

其中Requester ID表示的是起始源端的BDF号

Requester ID [15:0]

Identifies the Requester’s return

address for a completion:

Byte 4, 7:0 = Bus Number

Byte 5, 7:3 = Device Number

Byte 5, 2:0 = Function Number

格式如下：

样例如下：

Memory Read

Memory Write

第3种TLP：Completion (Cpl)/Completion W/Data (CplD)

其中Completer ID代表起始源端BDF号

Completer ID [15:0]

Identifies the Completer to support

debugging problems.

Byte 4 7:0 = Completer Bus #

Byte 5 7:3 = Completer Dev #

Byte 5 2:0 = Completer Function #

其中Requester ID来自request报文（CFG request/Mem read等等）

Copied from the Request for use as the return address (target) for this Comple‐tion.

Byte 8, 7:0 = Requester Bus #

Byte 9, 7:3 = Requester Device #

Byte 9, 2:0 = Requester Function #

格式如下：

样例如下：

Completion W/Data (CplD)

Completion (Cpl)

PCIe枚举：

计算机系统复位或者上电之后，软件首先要对 PCIe 总线进行扫描来枚举该总线下连接的所有设备。
在扫描之前，软件唯一能感知到的设备就是 Host/PCI 桥，同时还知道 Host/PCI 桥下面的总线号是 0。

枚举过程中，系统软件会遍历所有可能的 Bus & Device & Function 的组合，尝试去读取（表现为cfg read TLP和CPL iwth data）每个 Bus & Device & Function 位置的 Vendor ID 寄存器。根据读取到的结果，就能判断某个 Bus & Device & Function 所定位的 Function 是否真实存在。按照深度优先算法遍历PCIe总线的树行结构并将总线号配置到各个PCIe的bridage端口（表现为cfg write TLP和CPL no data）。

对于每一级bus的下一层级的枚举, linux kernel会试图遍历寻找出所有的叶子节点,(deivce id从0到31)代码如下所示:

linux kernel枚举log和对应的设备树如下：

如下是读写PCIe配置空间报文交互样例：

如下是枚举后形成的PCIe设备树样例：

PCIe包括物理层,链路层和事务层共3层协议。

链路层通过Nack/Ack seq num保证传输质量。

其中seqence number是用于链路层，每次经过PCIe节点转发，sequence number都会变化，表示的是点对点的序号，不是端对端的序号。

其中事务层报文TLP(PCIe Transaction Layer Packets)格式如下图所示:

其中TLP又分为很多子类型，如下图所示：

事务层报文分为Post和non-posted,

non‐posted transactions require a completion. Posted transactions

do not require, and should never receive, a completion.

细分如下：

常见的类型的具体格式如下：

第1种TLP: Config request(配置空间读写请求)：

报文样例如下：

其中Requester ID表示的是起始源端的BDF号

Requester ID [15:0]

Identifies the Requester’s return

address for a completion:

Byte 4, 7:0 = Bus Number

Byte 5, 7:3 = Device Number

Byte 5, 2:0 = Function Number

其中Completer ID表示的是最终目的端的BDF号

Completer ID [15:0]

Identifies the completer being accessed

with this configuration cycle.

Byte 8, 7:0 = Bus Number

Byte 9, 7:3 = Device Number

Byte 9, 2:0 = Function Number

cfg read type 0:

cfg write type 0:

第2种TLP: Memory Read Request (MRd)/Memory Write Request (MWr)

其中Requester ID表示的是起始源端的BDF号

Requester ID [15:0]

Identifies the Requester’s return

address for a completion:

Byte 4, 7:0 = Bus Number

Byte 5, 7:3 = Device Number

Byte 5, 2:0 = Function Number

格式如下：

样例如下：

Memory Read

Memory Write

第3种TLP：Completion (Cpl)/Completion W/Data (CplD)

其中Completer ID代表起始源端BDF号

Completer ID [15:0]

Identifies the Completer to support

debugging problems.

Byte 4 7:0 = Completer Bus #

Byte 5 7:3 = Completer Dev #

Byte 5 2:0 = Completer Function #

其中Requester ID来自request报文（CFG request/Mem read等等）

Copied from the Request for use as the return address (target) for this Comple‐tion.

Byte 8, 7:0 = Requester Bus #

Byte 9, 7:3 = Requester Device #

Byte 9, 2:0 = Requester Function #

格式如下：

样例如下：

Completion W/Data (CplD)

Completion (Cpl)

PCIe枚举：

对于每一级bus的下一层级的枚举, linux kernel会试图遍历寻找出所有的叶子节点,(deivce id从0到31)代码如下所示:

linux kernel枚举log和对应的设备树如下：

如下是读写PCIe配置空间报文交互样例：

应用商城

合作伙伴

开发者

支持与服务

了解天翼云

PCIe事务层报文格式和设备枚举

PCIe事务层报文格式和设备枚举

活动

应用商城

合作伙伴

开发者

支持与服务

了解天翼云

PCIe事务层报文格式和设备枚举

PCIe事务层报文格式和设备枚举