某些特殊的應(yīng)用場(chǎng)合可能要求PCIe設(shè)備能夠以高可靠性持續(xù)不間斷運(yùn)行,為此,PCIe總線采用熱插拔(Hot Plug)和熱切換(Hot Swap)技術(shù),來(lái)實(shí)現(xiàn)不關(guān)閉系統(tǒng)電源的情況下更換PCIe卡設(shè)備。
注:本文將簡(jiǎn)單地介紹一下PCIe總線的熱插拔機(jī)制,關(guān)于熱切換(Hot Swap),請(qǐng)參考PCIe Spec的相關(guān)章節(jié)。
PCIe總線的熱插拔主要指的是PCIe卡設(shè)備的熱插拔,以及相關(guān)的實(shí)現(xiàn)機(jī)制等。PCIe卡有兩個(gè)用于熱插拔機(jī)制的邊帶信號(hào)——PRSNT1#和PRSNT2#。PCIe卡設(shè)備上的這兩個(gè)信號(hào)之間是短路的,PCIe插槽的PRSNT1#被固定地連接到地,PRSNT2#則被上拉。且這兩個(gè)信號(hào)的金手指長(zhǎng)度要比其他的信號(hào)的金手指長(zhǎng)度要短一點(diǎn)。如下圖所示,當(dāng)PCIe卡設(shè)備未被完全插入插槽時(shí),插槽的PRSNT2#信號(hào)由于上拉的作用,將一直處于高點(diǎn)平狀態(tài)。當(dāng)PCIe卡設(shè)備被完全插入插槽后,插槽上的PRSNT2#信號(hào)則會(huì)被PCIe卡設(shè)備的短路線連接到地,從而使得其變?yōu)榈碗娖?。換句話說(shuō),從插槽的角度看,當(dāng)PRSNT2#位高電平時(shí),則認(rèn)為PCIe卡設(shè)備未能正確插入或者無(wú)PCIe卡設(shè)備;當(dāng)PRSNT2#位低電平時(shí),表明PCIe卡設(shè)備被正確地插入插槽中。
注:PCIe總線除了有一個(gè)Base Spec之外,還有一個(gè)關(guān)于PCIe卡設(shè)備的Spec——PCIe Card ElectroMechanical Spec(CEM)。
與PCI總線不同,PCIe總線采用的是點(diǎn)到點(diǎn)的連接(Point-to-Point Connections),因此其并不像PCI總線那樣需要用于卡設(shè)備的隔離邏輯(Isolation Logic),但是每個(gè)端口(橋設(shè)備中的,如Root和Switch)都必須包含一個(gè)獨(dú)立的熱插拔控制器(Hot Plug Controller),如下圖所示:
當(dāng)然,熱插拔不僅僅是硬件的事,其需要軟硬件協(xié)同實(shí)現(xiàn)。要想實(shí)現(xiàn)熱插拔功能,操作系統(tǒng)、主板熱插拔驅(qū)動(dòng)器、PCIe卡設(shè)備驅(qū)動(dòng)以及PCIe卡硬件功能都必須支持熱插拔,缺一不可。從PCIe卡設(shè)備硬件功能的角度來(lái)看,其需要支持Quiesce命令、Pause命令(可選)、Start命令和Resume命令。
橋設(shè)備(Switch等)中還需要支持熱插拔控制器(Hot Plug Controller),如下圖所示,這里就不詳細(xì)介紹了。具體請(qǐng)參考PCIe Spec相關(guān)章節(jié)內(nèi)容。
配置空間中,與熱插拔相關(guān)的寄存器如下圖所示:
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總線
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PCIe
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原文標(biāo)題:【博文連載】PCIe掃盲——熱插拔簡(jiǎn)要介紹
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