[发明专利]可选传输优先权的高速外围元件互连传输器与控制方法

说明书

技术领域

本发明关于序列式数据链路传输的优先权调度，尤指应用于高速PCI的 序列式互连架构。

背景技术

近年来，被设计作为计算机系统中元件的数据转移使用的高速外围元件 互连(Peripheral Component Interconnect，PCI)，已被广泛地应用于高速 序列式链路输入输出(I/O)互连。高速PCI是一种序列式总线，与并列式总线 相较，该种类的总线得以较少的针脚数目提供更高的效能，因此高速PCI便 被用来以取代并列式的PCI与PCI-X总线规格。有关于高速PCI的说明，请 参见由PCI特殊利益团体(Special Interest Group，SIG)所管理与散布的高 速PCI规格书。

于高速PCI架构中，高速PCI装置具有三个不连续的逻辑层，即，一交 换层(Transaction Layer)、一数据链路层(Data Link Layer)与一物理层 (Physical Layer)，且各逻辑层分别具有一个传输部与一个接收部。于序列 式链路上，高速PCI利用封包作为元件间的信息沟通使用，这些封包包括由 数据链路层产生并消耗的数据链路层封包(data link layer packets， DLLPs)，以及由交换层产生并消耗的交换层封包(transaction layer packets，TLPs)。作为管理序列式数据链路使用的是数据链路层封包，其包 含不同种类，例如：与初始化、序列式链路的流程控制、功率管理等相关的 数据链路层封包；而交换层封包则作为元件彼此间沟通交易使用，例如数据 的读取与写入交易及该等种类的事件。

不同种类的多个数据链路层封包及交换层封包可能排在同时传输。高速 PCI数据链路层包含一仲裁器，通过该仲裁器对传输的封包进行优先权排序。 该仲裁器依照一个优先权规则决定第一个传输的封包。原则上，该优先权规 则必须确保：所有封包均能于一定期间内完成传输，且不会被其它种类的封 包所阻碍。该优先权规则可能影响一高速PCI链路上的传输效能，举例而言， 倘若一个优先权规则分配一确认(Ack)数据链路层封包一相对较低的传输优 先权，则该确认数据链结层封包会等待其它交换层封包的传输，若于该等待 期间内，针对另一个接收的交换层封包又排了另一个确认封包，依据高速PCI 的规格书的作法，此时仅需要传输第二个确认数据链路层封包，因为第二个 确认数据链路层封包提供的信息，得用以取代第一个确认数据链路层封包的 信息。亦即，这些确认数据链路层封包被重整成为一个确认数据链路层封包， 藉此得以有效率地利用频宽。另一方面，倘若该优先权规则，分配一最高优 先权给确认数据链路层封包传输，则每接收到交换层封包，便要传输确认数 据链路层封包一次，这将丧失重整确认数据链路层封包的效益，而造成传输 频宽的浪费，这个例子说明了优先权规则可能影响传输的效能的事实。

高速PCI基本规格书第1.1修订版本指定了一个建议使用的传输调度的 优先权规则，如下所述：

1.完成目前处理中的任何交换层封包或数据链路层封包的传输(最高优 先权)；

2.否认(Nak)数据链路层封包传输；

3.于接收一重复的交换层封包，或确认延迟(latency)定时器时间届满 时，尽速进行传输确认数据链路层封包传输；

4.流程控制数据链路层封包传输(updateFC)；

5.重试缓冲区的再传输；

6.交换层的交换层封包；

7.流程控制数据链路层封包传输(initFC1及initFC2)；

8.所有其它的数据链路层封包传输(最低优先权)。

高速PCI基本规格书所载的建议优先权规则，在一根联合体(root complex，RC)牵连至更复杂的交换行为时缺乏弹性，且该建议优先权规则在 某些情形可能导致系统效能低落。

发明内容