PCIe系列专题之二：2.4 Flow Control机制概述

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＊故事前传

＊PCIe事务层Flow Control概述

一、故事前传

之前我们讲了对PCIe的一些基础概念作了一个宏观的介绍，了解了PCIe是一种封装分层协议（packet-based layered protocol),主要包括事务层（Transaction layer), 数据链路层（Data link layer)和物理层（Physical layer）。

较为详细解释请见之前的文章：

1. PCIe技术概述；

2.0 PCIe Transaction layer事务层概述；

2.1 TLP的前世今生；

2.2 TLP事务处理方式解析。

2.3 TLP事务结构解析。

二、事务层Flow Control概述

话说，前段时间小编想探访一下故宫深邃与博大，就兴致勃勃的去了，在长安街上过了无数个安检终于到达了天安门城楼之下，通过天安门城楼之后就看到了梦寐以求的故宫，准备买票呀~

当走到售票窗口时，看到一行字，小编失望极了，因为上面写着"故宫限流了~售票截止"！我的天呐~白跑一趟~

当时小编就想，如果来之前能得到限流的信息就好了~

讲到这里，不要为小编叹息呢~小编今天给大家带来个新朋友“Flow Control”。从英文的字面意思来看，它跟小编在故宫遇到的“限流”差不多是一个意思~

在PCIe协议中，如果要发送一个TLP，就必须要保证接收端有足够的缓存(Buffer)来接收。为了实现这一功能，接收端会随时回报可用的缓存空间。

在接收端有一个缓存空间叫作VC buffer, 其中VC代表的是Virtual Channel，翻译过来就是虚拟通道。VC buffer可以存放从发送端传过来的TLPs。

• PCIe可以支持8虚拟通道(VC)，每个VC之间可以相互独立传输TLPs, 当一个VC buffer满的时候，并不影响其他VC继续传输。
  

• 有关VC的详细内容会在后续章节介绍，本文就不再展开了~

在flow control中, 还有一个很重要的概念不得不提一下：信用机制(Credit-based Mechanism)。因为接受端的可用VC buffer是以信用机制的方式告知发送端，在这里，信用积分代表接收端VC buffer的可用空间。

接收端会通过发送DLLPs(Data Link Layer Packets)来告知发送端VC buffer的信用积分(也就是告知VC buffer可用空间)，当缓存空间快满的时候，发送端会停止发送TLP，以防VC buffer容量不足而造成发送端传输的数据被丢弃，从而避免要求发送端重新发送刚才发送的数据，最终达到更加有效利用网络带宽。

其实，事务层(Transaction Layer)和链路层(Data Link Layer)是Flow Control机制的共同监护人。如下图：

• Device A和Device B均会把其事务层对应的可用空间(FC Buffer)告知链路层，链路层会在适当的时间生成Flow control DLLPs将可用空间的信息转送至接收端。（Device A to Device B, Device B to Device A）