PCIe总线的序

作者：黑客灵魂 | 2024-07-17 02:17:47

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PCIe总线的序

PCIe序的要求是为了满足满足生产者/消费者模型，和避免死锁。可以通过配置RO和IDO使得报文通过中间路径变为宽松排序，但可能会带来一些违反生产者/消费者模型的问题，需要开发者自行保证.

生产/消费者工作流程

	生产者（FPGA板卡）	消费者（软件）
1	将数据写入内存（或者在本地准好数据）	轮询flag位（位于内存），直到该位为1。
2	写flag位为1	置flag位为0
3	查询status位（位于FPGA），直到该位为1	将数据从内存中（或去生产方读数据）取出使用
4	status=1后表示数据使用完毕，置status=0，此次发送结束	使用完数据后置status=1

不同VC之间没有序的要求。

强序标准（RO=0，IDO=0）

行穿越列	写请求（Col 2）	读请求（Col3）	完成报文（Col4）
写请求（A）	No	Yes	Y/N
读请求（B）	No	Y/N	Y/N
完成报文（C）	No	Yes	Y/N

（YES=必须能，NO=不能，Y/N=无序要求）

在强序要求下，Yes是为了保证不会出现死锁，No是为了满足生产者/消费者模型。Y/N表示两者之间无序要求，无论是否穿越，都不会影响到生产者/消费者模型和出现死锁。

写请求不能穿越写。生产者写了一笔数据到内存，又写了1个flag=1到另一个内存地址，若后一个写穿越了前一个写，软件轮询到flag后可能前一个写还未到达，软件就会取到未更新的数据。这就破坏了生产者/消费者模型。

读请求不能穿越写。否则可能造成读到了已经被写请求覆盖的数据。

完成报文不能穿越写。生产者写了一笔数据到内存，置位于自己侧的寄存器为1，消费者在不断轮询该寄存器。如果完成报文能穿越写，就可能先读到flag为1，但此时写数据还未更新，软件取数据就出错了。这就破坏了生产者/消费者模型。

写请求必须可以穿越读请求。如果总线上出现了NP，P，Cpld三个包，NP在最前面，Cpld是不能穿越P的，为了让Cpld穿越NP不造成死锁，必须让P能穿越NP。

读请求与读请求之间是没有序的要求的。读请求是可以相互穿越的。但这会带来cpld返回乱序的问题，给处理数据方带来了麻烦。

完成报文必须能够在读报文阻塞时穿越，否则可能造成死锁。假设A和B都给对方连续发送NP报文导致对端NP buffer满了，只有本地cpl发送出去了，本地np buffer里的NP才会减一，buffer才会空一点，对面的NP才能再发送一个过来。如果cpl不能穿越np，将造成死锁。

写请求和完成报文没有序的关系。谁先谁后都不会影响到生产者/消费者模型，也不会造成死锁。

读请求和完成报文没有序的要求。

完成报文和完成报文之间没有序的要求，可以相互穿越返回。但是相同tag的报文要按序返回。不同tag之间可以乱序。

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