PCIe地址转换服务(ATS)详解

作者:公子世无双2024.02.15 23:48浏览量:16

简介:ATS是PCIe下的一个地址翻译服务机制,它以CPU为中心,允许PCIe总线上的设备向主机申请未翻译地址对应的物理地址映射以及响应的属性、权限等信息。本文将详细介绍ATS的工作原理和作用。

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PCIe地址转换服务(ATS)是一个重要的机制,它在PCIe体系结构中起着至关重要的作用。ATS允许PCIe总线上的设备向主机申请未翻译地址对应的物理地址映射以及响应的属性、权限等信息。通过这个服务,设备可以以简单、高效的方式访问主机的物理内存空间,同时确保系统的稳定性和安全性。

在PCIe体系结构中,发起地址翻译请求的设备被称为请求者,也称为client,而处理地址翻译请求的设备被称为完成者,也称为home。ATS以CPU为中心,通过ATS机制,这些设备可以向CPU申请地址翻译。

在ATS的运作过程中,请求者首先向完成者发送ATS地址转换请求帧。这个帧的格式与存储器读请求TLP头标格式相似,其中包含了一些关键信息,如地址类型(AT)域。AT域是新定义的一个域,用于表征Device发给RC的地址是否经过了地址转换、是否为地址转换请求。AT域的值可以是00b(未转换的地址)、01b(地址转换请求)、10b(已转换的地址)或11b(预留)。

当完成者收到ATS地址转换请求后,它会根据请求中的AT域值进行相应的处理。如果AT域值为00b,表示请求的地址未经过转换,完成者可以直接处理该请求;如果AT域值为01b,表示请求的地址需要进行转换,完成者会向请求者发送一个ATS地址转换响应帧,其中包含了转换后的物理地址以及相关的属性、权限等信息;如果AT域值为10b或11b,表示请求的地址已经经过转换或者遇到了未知的请求类型,完成者会根据具体情况进行处理或者返回错误信息。

通过ATS机制,PCIe总线上的设备可以方便地访问主机的物理内存空间,同时避免了直接访问物理内存可能带来的不稳定性和安全性问题。此外,ATS机制还可以帮助系统实现更高效的内存管理,提高系统的整体性能和稳定性。

在实际应用中,开发者需要根据具体的需求和场景来选择合适的ATS配置和使用方式。例如,在某些高性能计算场景中,可能需要使用ATS来提高数据传输的效率和稳定性;而在一些低延迟场景中,可能需要禁用ATS来减少额外的处理开销。

总之,PCIe地址转换服务(ATS)是一个重要的机制,它使得PCIe总线上的设备能够高效、稳定地访问主机的物理内存空间。通过深入了解ATS的工作原理和作用,可以帮助我们更好地理解和应用PCIe技术,从而提高系统的整体性能和稳定性。

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