3 Linux x86 PCIe调试 3.1 PCIe设备分类 – RC，BDF为00:00.0 – bridge就像hub，一般是个多功能的设备，传递数据需要仲裁，比较慢 – switch就像交换机...x86 BIOS专门提供了针对PCI总线的操作，这些操作里就包括了总线枚举的整个过程，Linux kernel中的宏CONFIG_PCI_BIOS。...需要注意的是Linux x86_64是不采用PCI BIOS访问PCI配置空间的，而是内核实现了直接访问PCI配置空间的函数（CONFIG_PCI_DIRECT）。...所以Linux x86驱动程序中pci_read_config_byte()最终调用的是pci_bios_read_config_byte()。...Android libpci库 external/pciutils 5.2 libpci判断一个PCI设备是不是PCIe capability ID参考：include/uapi/linux/pci_regs.h
一、PCIe基础知识 1.1 关于接口 PCIe2x接口，对比其他系列，该接口包含2对发送与接收接口， 数据部分包含双向八个接口： PETp0与PETn0：发送器差动线对，通道0 PETp1与PETn1...1.2 TLP包 1.2.1 AXI-Stream总线上的数据 在赛灵思7系列FPGA中，使用AXIStream总线进行通信，PCIe的TLP包使用AXI总线传输，在AXI总线上数据大端对齐，即高位数据在地址的高位...在使用强序模型时，在数据的整个传送路径中，PCIe设备在处理相同类型的TLP时，如PCIe设备发送两个存储器写TLP时，后面的写TLP必须等待前一个存储器写TLP完成后才能被处理，几遍当前报文在传输过程中阻塞...但是对于不同类型的TLP间可以乱序通过同一条PCIe链路。 在使用Realaxed Ordering模型时，后一个写TLP可以越过前一个存储器写TLP提前执行，从而能提高PCIe总线利用率。...1.2.3 TLP的路由 TLP的路由指的是TLP通过Switch或者PCIe桥片时采用哪一条路景，最终到达EP或者RC（Root Complex，跟联合体）的方法，一共有三种：基于地址的路由、基于ID
接上篇文章《clock oscillator,generator,buffer选型杂谈》，今天我们来说下PCIE时钟的要求： 首先先看下PCIE架构组件：下图中主要包括了CPU（ROOT COMPLEX...），PCIE SWITCH，BUFFER以及一些PCIE ENDPOINT；而且可知各个器件的时钟来源都是由100MHz经过Buffer后提供。...接着上图的架构，我们来简单看下PCIE时钟的三种架构： Common Clock Architecture：所有设备的参考时钟分布必须匹配到15英寸以内在系统板上。...注意，虽说PCIE时钟有三种架构，但是最常用的还是CC架构，无特殊情况，不要使用其他时钟架构，如果真的要使用其他两种架构，也需要严谨评估先。 从下表可知，展频跟非CC架构慎用。...抖动：如下CC模式的要求： 注意：上图给出的是CC时钟架构下的抖动要求；仿真PCIE4.0时候，抖动是按照0.7ps RMS来的；仿真PCIE5.0时候，抖动是按照0.25ps RMS来的；因为标准考虑了实际系统中的额外噪声
When AER is enabled, a PCI Express device will automatically send an error message to the PCIe root port...AER error output When a PCIe AER error is captured, an error message will be output to console....Below shows an example: 0000:50:00.0: PCIe Bus Error: severity=Uncorrected (Fatal), type=Transaction...AER Statistics / Counters When PCIe AER errors are captured, the counters / statistics are also exposed...--------------------------------------------------------------------- ============================ PCIe
PCI Express (PCIe, PCI-e) is a high-speed serial computer expansion bus standard....PCIe has numerous improvements over the older standards, including higher maximum system bus throughput...The PCIe 2.0 standard doubles the transfer rate compared with PCIe 1.0 to 5 GT/s and the per-lane throughput...PCIe 2.0 motherboard slots are fully backward compatible with PCIe v1.x cards....PCIe 2.0 cards are also generally backward compatible with PCIe 1.x motherboards, using the available
看下PCIe发展历程： ?...PCIE相关概念： 传输速率为每秒传输量GT/s，而不是每秒位数Gbps，因为传输量包括不提供额外吞吐量的开销位； 比如 PCIe 1.x和PCIe 2.x使用8b / 10b编码方案，导致占用了20%...PCIE带宽计算 PCIe 吞吐量（可用带宽）计算方法： 吞吐量 = 传输速率 * 编码方案 例如：PCI-e2.0 协议支持 5.0 GT/s，即每一条Lane 上支持每秒钟内传输 5G个Bit；但这并不意味着...PCIe 2.0协议的每一条Lane支持 5Gbps 的速率。...具体性能表现未透露，不过已知PCIe 5.0理论带宽速率是PCIe gen 4.0两倍（单通道32Gbps），毋庸置疑CXL 1.0的到来势必会大大提升平台性能。
PCI && PCIe (Peripheral Component Interconnect，PCI)外设部件互联标准。...PCIe x 1、x 2、x 4、x 8、x 16 尺寸不一样。 Mini PCIe 基于PCIe的总线接口，主要用于笔记本和数码设备。52Pin。...mSATA接口形状和Mini PCIe完全一致。但是引脚信号不同，两者也互不兼容。通过第 43 针脚来识别是哪种设备。...先有了 Mini PCIe 标准，然后笔记本厂商用这个口来做 Wi-Fi 卡、3G/4G 上网卡、声卡等等。 mSATA 标准出现，利用 Mini PCIe 接口传 SATA 信号。...可以把它看作标准 SATA 接口的 mini 版，而在物理接口上（也就是接口类型）是跟 Mini PCIe 接口是一样的。
数据链路层的状态 数据链路层通过物理层监控当前PCIe链路层的状态，数据链路层会处于以下3种状态： （1）、DL Interactive:物理层通知数据链路层当前PCIe链路不可用，此时PCIe链路的对端可能未连接设备或未检测到对端设备...（3）、DL Active：物理层通知数据链路层当前PCIe链路正常，此时物理层已经训练或重训练完毕。...数据链路层的管理DL_DOWN&DL_UP 当出现以下三种情况时，DL DOWN有效： （1）、无当前PCIe链路对端设备的连接 （2）、数据链路层或物理层出现了异常 （3）、软件禁用当前PCIe链路...当链路处于DL DOWN状态时，Switch和PCIe桥的上游端口，将复位相关的内部逻辑和状态，并丢弃所有正在处理的TLP，此时Switch和PCIe桥将使用hot reset的方式复位所有下游端口。...3、 Power Management DLLPs：PCIe设备使用过该组DLLPs进行电源管理，并向对端设备通知当前PCIe链路的状态，拥有保证电源管理状态机的正确运行。
在AI大爆发的背景下，PCIe交换机不再仅仅是存储系统的组件，它已成为AI服务器内部架构（Scale-up）的核心组件。...双路（Dual-Socket）服务器架构 PCIe Gen6交换机是构建“存算网一体化”高性能AI架构的关键枢纽。...传统围绕CPU的服务器架构设计，随着加速业务负载的特征，将激变为围绕机架内网络互联，牢记新架构的设计核心，对于理解未来服务器架构选型设计有帮助。 高性能的PCIe交换机不仅仅是为了快，更是为了省钱。...在PCIe Switch成为中心的架构中，CXL协议将如何具体改变GPU、CPU和内存之间的拓扑关系，它是对现有PCIe互连的增强还是潜在的取代者？...#PCIe互联与服务器架构 ---【本文完】--- 阅读原文，搜索更多历史文章。
现在最常见的扩展槽是PCIe插槽，实际上在你看不见的计算机主板芯片内部，各种硬件控制模块大部分也是以PCIe设备的形式挂载到了一颗或者几颗PCI/PCIe设备树上。...PCI/PCIe的历史 在我们看PCIe是什么之前，我们应该要了解一下PCIe的祖先们，这样我们才能对PCIe的一些设计有了更深刻的理解，并感叹计算机技术的飞速发展和工程师们的不懈努力。 1....16 1 4000 PCIe 2.0 x1 5 GHz 1 1 500 PCIe 2.0 x4 5 GHz 4 1 2000 PCIe 2.0 x8 5 GHz 8 1 4000 PCIe 2.0 x16...5 GHz 16 1 8000 PCIe 3.0 x1 8 GHz 1 1 1000 PCIe 3.0 x4 8 GHz 4 1 4000 PCIe 3.0 x8 8 GHz 8 1 8000 PCIe...PCI express（PCIe，注意官方写法是这样，而不是PCIE或者PCI-E）诞生了，以上就是简单的PCIe诞生过程，看似简单，其实是一代代“革命者”不断追求完美才形成今天的PCIe。
本章将着重讲述PCIe物理层组成与操作，物理层位于数据链路层之下，可产生PLP包（Physical Layer Packet）进行管理。...———————————————————— 从作用方面考虑：物理层位于数据链路层和PCIe链路之间，其主要作用是： 1、 发送来自数据链路层的TLP和DLLP。...，侧重于物理电气子层，PCIe链路通过LTSSM状态机对PCIe链路进行控制和管理，逻辑子层主要完成与数据链路层的数据交换，由发送逻辑和接收逻辑组成。...由于PCIe不同的Lane中传递的数据可能存在漂移，即Skew，Byte Stripping的一个重要功能就是消除这个漂移，即De-Skew。...4、数据进入到各自Lane的加扰（Scramber模块），“加扰”后进行8b/10b编码，最后通过并串转换模块发送到PCIe链路中。
SYN4632型PCIe时钟同步卡从硬件架构到信号处理全面革新，直击上述痛点，为工控系统构建“全场景、高可靠、超精准”的时间同步解决方案。二、SYN4632时钟同步卡核心技术突破1....硬件级高精度授时，误差≤30ns采用FPGA+ARM双核架构，通过硬件解码实现纳秒级时间戳记录，彻底规避软件层延迟。...即插即用，赋能智能化运维通过PCIe总线直接接入工控机扩展槽，无需外接电源，功耗低于6W。...配套Windows/Linux驱动及SDK开发包，支持NTP/PTP/gPTP协议输出，可与SCADA、DCS、MES等系统无缝集成，实现“分钟级部署、全自动运维”。...SYN4632型PCIe时钟同步卡不仅是硬件模块，更是驱动工业数字化转型的“时间基石”。
之前介绍的PCIe实物模型为PIO模式，可编程PIO模式，软件控制CPU在主机总线上发起一个存储器或IO读写总线周期，并以映射在PCIe设备地址空间的一个地址为目标，根据PCIe总线宽度的区别，...PCIe ID: 见之前推送。...PCIe BARs: PCIe to AXI Lite Master Interface：使能，这样可以在主机一侧通过PCIe来访问用户逻辑侧寄存器或者其他AXI-Lite总线设备。...pcie_ref：XDMA的驱动时钟输入，双极性，经过一个缓冲之后接入到XDMA ip core。 pcie_rst_n: XDMA复位控制。...pcie_mgt: PCIe电气接口信号，TX与RX，7030为PCIe2.0,lane width:x2。 axi_aclk：AXI总线驱动时钟，该时用于fifo的数据读取。
我以下图为基础，说明Linux的架构(architecture)。...还记得Linux启动。Linux首先启动内核 (kernel)，内核是一段计算机程序，这个程序直接管理管理硬件，包括CPU、内存空间、硬盘接口、网络接口等等。所有的计算机操作都要通过内核传递给硬件。...为了方便调用内核，Linux将内核的功能接口制作成系统调用(system call)。系统调用看起来就像C语言的函数。你可以在程序中直接调用。Linux系统有两百多个这样的系统调用。...可以在架构图中看到，shell下通系统调用，上通各种应用，同时还有许多自身的小工具可以使用。Shell脚本可以在寥寥数行中，实现复杂的功能。 UNIX的一条哲学是让每个程序尽量独立的做好一个小的功能。...总结 Linux利用内核实现软硬件的对话。 通过系统调用的这个接口，Linux将上层的应用与下层的内核分离，隐藏了底层的复杂性，也提高了上层应用的可移植性。
某些特殊的应用场合可能要求PCIe设备能够以高可靠性持续不间断运行，为此，PCIe总线采用热插拔（Hot Plug）和热切换（Hot Swap）技术，来实现不关闭系统电源的情况下更换PCIe卡设备。...注：本文将简单地介绍一下PCIe总线的热插拔机制，关于热切换（Hot Swap），请参考PCIe Spec的相关章节。 PCIe设备使用两种电源信号供电，分别是Vcc与Vaux，其额定电压为3.3V。...除此之外PCIe总线还使用了下面重要的辅助信号-PRSNT1#和PRSNT2#信号。 PCIe总线的热插拔主要指的是PCIe卡设备的热插拔，以及相关的实现机制等。...因此当PCIe设备插入插槽时，PRSNT1#和PRSNT2#信号在其他金手指与PCIe插槽完全接触，并经过一段延时后，才能与插槽完全接触；当PCIe设备从PCIe插槽中拔出时，这两个信号首先与PCIe插槽断连...注：PCIe总线除了有一个Base Spec之外，还有一个关于PCIe卡设备的Spec——PCIe Card ElectroMechanical Spec（CEM）。
还记得Linux启动。Linux首先启动内核 (kernel)，内核是一段计算机程序，这个程序直接管理管理硬件，包括CPU、内存空间、硬盘接口、网络接口等等。所有的计算机操作都要通过内核传递给硬件。...为了方便调用内核，Linux将内核的功能接口制作成系统调用(system call)。系统调用看起来就像C语言的函数。你可以在程序中直接调用。Linux系统有两百多个这样的系统调用。...Linux定义一些库函数(library routine)来将系统调用组合成某些常用的功能。上面的分配内存的操作，可以定义成一个库函数(像malloc()这样的函数)。...可以在架构图中看到，shell下通系统调用，上通各种应用，同时还有许多自身的小工具可以使用。Shell脚本可以在寥寥数行中，实现复杂的功能。 UNIX的一条哲学是让每个程序尽量独立的做好一个小的功能。...总结 Linux利用内核实现软硬件的对话。 通过系统调用的这个接口，Linux将上层的应用与下层的内核分离，隐藏了底层的复杂性，也提高了上层应用的可移植性。
PCIe的传输速度与链路宽度 ?...PCIe2.0规范于2007年1月5日推出，将PCIe1.0 2.5GT/s的传输速率提高了一倍，每个通道的吞吐率从250MB/s上升到500MB/s，因此2通道的PCIe可支持高达1GB的总吞吐量。...PCIe吞吐量计算方法 吞吐量=传输速率*编码方案 以PCIe2.0x2为例，该系列为2.0版本的PCIe，包含两个物理信道Lane，每个通道的吞吐量为： 5GT/s x 8/10 =4.0Gb/s...=4000 Mb/s =500MB/s 所以PCIe2.0x2的吞吐量为：500MB/s x 2 = 1GB/s 分析： PCIe2.0协议传输速率为5.0GT/s，这样的描述主要说明的是每条PCIe...4、WAKE# 当PCIe设备进入休眠状态，主电源已经停止供电时，PCIe设备使用该信号向处理器系统提供唤醒请求，使处理器系统为该PCIe设备提供主电源Vcc。
第一批 KIOXIA NVMe SSD 产品覆盖了主要 PCIe 版本： PCIe 3.0：CM5 系列于 2017 年发布。 PCIe 4.0：CM6 系列于 2020 年发布。...PCIe 的改进之处 PCIe 是一种串行总线架构，通过点对点连接（每条通道只有一对信号线）和分层协议实现以下改进： 更高的带宽每个通道速度更快，多个通道组合（如 x16）也能提供超高带宽。...更低功耗点对点架构显著降低了并行传输的高功耗问题。 并行总线的局限性促成了PCIe这种现代高速串行架构的诞生，成为主流标准。...右侧表格：当前市场上的 PCIe SSD落地情况 PCIe 各代 SSD 的市场进程时间表（2022-2028）： PCIe 3.0 SSD：2024 年进入停产阶段（Ph 5），2025 年停止支持（...相比 PCIe 5.0，PCIe 6.0 保持相同驱动数量时性能显著提升。
RIFFA 是一种开源通信架构，它允许通过 PCIe 在用户的 FPGA IP 内核和 CPU 的主存储器之间实时交换数据。...图1:通用处理器架构 如图所示，通用处理器的结构主要由CPU、RC、Host主存、PCIe外设和PCI外设组成。在处理器工作过程中，CPU需要与Host主存和PCIe外设进行频繁的数据交互。...02 RIFFA架构FPGA模块及驱动说明 RIFFA架构中的FPGA部分最核心的模块是SG DMA Engine，SG DMA Engine的架构如图4所示，其中主要包括9个组件：总线转换模块、报文封装模块...（3）在Linux系统主机上输入lspci命令查看Virtex-709开发板是否被主机识别为PCIe设备；输入lsmod命令检查PCIe驱动是否装载成功；输入dmesg命令查看PCIe设备的详细信息，并核对这些信息的正确性...（4）读写配置空间测试：在Linux主机上输入lspci -xxx命令读取PCIe配置空间详细信息，使用setpci命令向PCIe标准配置空间写入数据。
目前市场上PCIe4.0的设备已经很成熟了，并逐渐开始向PCIe5.0协议的设备发展。...PCIe协议分类PCIe的向下兼容性体现在以下几个方面：PCIe具有向下兼容的特性，这意味着较新版本的PCIe插槽和设备可以与较旧版本的PCIe插槽和设备进行互操作。...这意味着您可以将较旧的PCIe卡插入较新的插槽中，以实现互操作性。带宽适配：如果您将一个使用较少通道的PCIe卡插入一个具有更多通道的PCIe插槽中，系统会自动适配带宽。...PCIe架构PCIe协议是一种端对端的互连协议，一个典型的PCIe系统框图如下：与PCIe拓扑结构相关的其他术语如下：根复合体（RootComplex）PCIe终端设备（PCIeEndpoint）PCIe...PCIe桥接器接收请求并进行协议转换，将PCI请求转换为适合PCIe接口的形式。转换后的请求在PCIe接口上发起点对点传输。请求在接口通道上进行传输，通过PCIe总线连接到目标设备。
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