PCIe协议之-DLLP详解

✨前言:

🌟数据链路层的功能

数据链路层将从物理层中获得报文, 并将其传递给事务层; 同时接收事务层的报文, 并将其转发到物理层; 核心的功能有以下三点
1.保证TLP在 PCIe 链路中的正确传递;
2.数据链路层使用了容错和重传机制,保证数据传送的完整性与一致性,
3.此外数据链路层还需要对PCIe 链路进行管理与监控。

🌟什么是DLLP?

DLLP全称是Data Link Layer Packet,是在PCI Express (PCIe) 架构中,数据链路层使用的一种数据包类型。在PCIe架构中,通信分为几个层次,其中数据链路层位于物理层之上,负责提供可靠的点到点通信连接。本文将要介绍的DLLP指的正是这样的数据包,其一般用于Ack/Nak机制、功耗管理、Flow Control(流量控制)和一些厂商自定义用途等。示意图如下:
在这里插入图片描述
DLLP的格式是固定的,一共有8个字节,包括Framing(SDP & END)。和TLP不一样的地方是,DLLP并未携带任何路由信息,原因很简单,因为DLLP只在相邻的两个设备的数据链路层之间通信,根本不需要路由。并且DLLP一般也不需要和事务层交换信息。

✨DLLP的主要功能和类型

DLLP主要用于链路管理和维护功能,不是用户数据的传输。以下是一些DLLP的主要功能和类型:
👉ACK/NACK:这些DLLP用于确认收到的 TLP(Transaction Layer Packet),或者在检测到错误时反馈否定回应。ACK 和 NACK DLLP 对于维护链路的流控制和可靠性至关重要。
👉Flow Control Update:这些包用于流控协议,允许终端节点通告其缓冲区的可用空间,确定发送方可以发送多少数据避免溢出接收方。
👉Power Management Event (PME):在设备需要改变电源状态或发起电源管理事件时,使用 PME DLLP通知对方。
👉Link Management Messages:用于链路初始化、重置等管理任务的消息传递。
👉Link Bandwidth Management Messages:当链路的宽带发生变化时(如由单通道变为双通道等),这些 DLLP用于通知链路两端的设备。
👉Vendor Specific Messages:这种 DLLP为硬件制造商提供了一种方法来发送其定义的特定信息。

✨DLLP与TLP两者在数据链路层的主要区别:

TLP(Transaction Layer Packet):负责传输应用数据,即最终用户的数据负载。这些数据包通常大于DLLP,可能因数据传输需求而变化大小。
DLLP(Data Link Layer Packet):其结构相对固定,并且它被用于链接层的操作和维护,而不是用户数据的载体。
在数据链路层,一个重要的特性是错误检测和重传。DLLP通常包含序列号和校验和,用于确保链路层通信的完整性。例如,如果一个ACK DLLP丢失,则发送端可能会重发前一个TLP,直到收到正确的ACK为止。
这种方式为PCIe提供了高度的可靠性,使其成为连接高速I/O设备如SSD、显卡、网络接口卡等的首选接口。

✨DLLP的一般格式如下图所示:

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✨DLLP的类型与目标应用如下表所示:

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🌟用于Ack/Nak的DLLP的格式如下:

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🌟用于功耗管理(Power Management)的DLLP的格式如下:

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🌟用于Flow Control的DLLP的格式如下:

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🌟厂商自定义的DLLP的格式如下:

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