可选传输优先权的高速外围元件互连传输器与控制方法技术

本发明专利技术为一种数据链路层传输器，其包含：多个仲裁器，其中每一个仲裁器使用不同的优先权规则，依据该多个调度交换层封包及数据链路层封包的种类而选择一个封包供传输；选择器，自该多个仲裁器中选择一仲裁器，以便自该多个调度交换层封包及数据链路层封包中选择该封包；可编程的储存元件，其提供数值以控制该选择器。其中，至少于一优先权规则中，交换层封包的优先权高于确认／否认数据链路层封包的优先权；以及至少于另一优先权规则中，确认／否认数据链路层封包的优先权高于交换层封包的优先权。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术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。
技术介绍
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(1/0)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10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. 重试緩沖区的再传输；6. 交换层的交换层封包；7. 流程控制数据链路层封包传输(initFCl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。
技术实现思路
本专利技术的一个目的，是提供一种高速PCI数据链路层传输器，自多个调 度交换层封包及数据链路层封包中选择封包，于一高速PCI数据链路上进行 传输，该数据链路层传输器包含多个仲裁器，其中每一个仲裁器使用不同的优先权规则，依据该多个调度交换层封包及数据链路层封包的种类，自该多 个调度交换层封包及数据链路层封包中选择一封包。该数据链路层传输器装 置亦包含一选择器，耦接至该多个仲裁器，该选择器用以自该多个仲裁器中 选择一仲裁器，以便自该多个调度交换层封包及数据链路层封包中选择该封包，于该高速PCI数据链路上进行传输。根据上述构想，该数据链路层传输器包含一可编程的储存元件，其提供 一数值予该选择器，以控制该选择器自该多个仲裁器中选择该仲裁器。 根据上述构想，至少一第一仲裁器所使用的优先权规则，令交换层封包的优先权高于确认/否认凄t据链路层封包的优先权；以及至少一第二仲裁器所 使用的优先权规则，令确认/否认数据链路层封包的优先权高于交换层封包的 优先权。根据上述构想，至少一第一仲裁器，其使交换层封包的优先权高于确认/ 否认数据链路层封包的优先权以及更新流程控制数据链路层封包的优先权； 至少一第二仲裁器，其使确认/否认数据链路层封包的优先权，高于该交换层 封包的优先权以及更新流程控制数据链路层封包的优先权；以及至少 一第三 仲裁器，其使更新流程控制数据链路层封包的优先权，高于交换层封包的优 先权以及确认/否认数据链路层封包的优先权。本专利技术的另一目的，是提供一种传输方法，应用于一高速PCI数据链路 层传输器，通过一高速PCI数据链路传输交换层封包及数据链路层封包，该 传输方法包括步骤由多个不同的优先权规则中选择一优先权规则，该多个 不同的优先权规则使得每种交换层封包及^t据链路层封包具有不同的优先 权。该操作方法亦包含步骤使用该选择的优先权规则，于多个调度交换层 封包及数据链路层封包中，选择一交换层封包或数据链路层封包，于该高速 PCI数据链路上进行传输。本专利技术的又一目的，是提供一种高速PCI数据链路层传输器的操作方法， 于一高速PCI数据链路上传输交换层封包及数据链路层封包，该方法包含步 骤该数据链路传送器使用多个不同优先权规则以便自多个调度高速PCI交 换层封包及数据链路层封包中进行选择，预测其中之一优先权规则能产生最 佳效能，以便于该数据链结上进行调度传输，其中对于不同种类的该多个调 度交换层封包及数据链路层封包，每一个优先权规则会分配不同的优先权。 该操作方法亦包含步骤编程该数据链路层传输器，使其应用该预测的优先权规则，藉以自该多个调度高速PCI交换层封包及数据链路层封包中进行选择。本专利技术的又一目的，是提供一种数据链路层传输器，应用于高速PCI装 置中，以管理高速PCI交换层封包及数据链路层封包，该数据链路层传输器 包含优先权系统，其包含第一数据链路层封包，供初始化流程控制使用， 具有最高的优先权；以及闲置数据字符，具有最低的优先权。本专利技术的又一目的，是提供一种优先权分配方法，该方法应用于高速PCI 装置的数据链路层传输器，用以对交换层封包及数据链路层封包进行调度， 其包含以下步骤使第一数据链路层封包具有最高优先权，该第一数据链路 层封包供初始化流程控制使用；以及使一闲置数据字符具有最低优先权。本专利技术的又一目的，是提供一种优先权系统，建立于高速PCI装置的数 据链路层传输器内，以管理交换层封包及数据链路层封包的传输，该优先权 系统包含最高优先权本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高速ＰＣＩ数据链路层传输器，自多个调度交换层封包及数据链路层封包中选择封包，于高速ＰＣＩ数据链路上进行传输，该数据链路层传输器包含：　多个仲裁器，每一个该仲裁器使用不同的优先权规则，依据该多个调度交换层封包及数据链路层封包的种类， 自该多个调度交换层封包及数据链路层封包中选择一封包；以及　选择器，耦接至该多个仲裁器，该选择器用以自该多个仲裁器中选择一仲裁器，以便自该多个调度交换层封包及数据链路层封包中选择该封包，于该高速ＰＣＩ数据链路上进行传输。

【技术特征摘要】
US 2008-8-14 61/089,048;US 2009-7-24 12/509,007;US1.一种高速PCI数据链路层传输器，自多个调度交换层封包及数据链路层封包中选择封包，于高速PCI数据链路上进行传输，该数据链路层传输器包含多个仲裁器，每一个该仲裁器使用不同的优先权规则，依据该多个调度交换层封包及数据链路层封包的种类，自该多个调度交换层封包及数据链路层封包中选择一封包；以及选择器，耦接至该多个仲裁器，该选择器用以自该多个仲裁器中选择一仲裁器，以便自该多个调度交换层封包及数据链路层封包中选择该封包，于该高速PCI数据链路上进行传输。2. 根据权利要求1所述的高速PCI数据链路层传输器，还包含储存元件，耦接至该选择器，其提供一数值予该选择器，以控制该选择器自该多个仲裁器中选择该仲裁器。3. 根据权利要求2所述的高速PCI数据链路层传输器，其中该储存元件可于该数据链路层传输器的操作过程中进行编程。4. 根据权利要求l所述的高速PCI数据链路层传输器，其中该多个仲裁器的数目多于四个。5. 根据权利要求1所述的高速PCI数据链路层传输器，其中于该多个仲裁器中至少一第一仲裁器所使用的优先权规则，令交换层封包的优先权高于确认/否认数据链路层封包的优先权；以及至少一第二仲裁器所使用的优先权规则，令该确认/否认数据链路层封包的优先权高于该交换层封包的优先权。6. 根据权利要求1所述的高速PCI数据链路层传输器，其中该多个调度交换层封包及数据链路层封包至少包含以下三个种类第一种类封包，为交换层封包；第二种类封包，为确认/否认数据链路层封包；以及第三种类封包，为更新流程控制数据链路层封包，其中该多个仲裁器包括至少一第一仲裁器、 一第二仲裁器及一第三仲裁器；该第一仲裁器所使用的优先权规则，为使该第一种类封包的优先权高于该第二种类封包的优先权以及该第三种类封包的优先权；该第二仲裁器所使用的优先权规则，为使该第二种类封包的优先权，高于该第一种类封包的优先权以及该第三种类封包的优先权；以及该第三仲裁器所使用的优先权规则，为使该第三种类封包的优先权，高于该第一种类封包的优先权以及该第二种类封包的优先权。7. 根据权利要求1所述的高速PCI数据链路层传输器，其中该多个调度交换层封包与数据链路层封包至少包含以下三个种类第一种类封包，为交换层封包；第二种类封包，为确认/否认数据链路层封包；以及第三种类封包，为更新流程控制数据链路层封包，且依据该第 一种类封包、该第二种类封包及该第三种类封包的相对优先权，还可以产生六种可能相对优先权的组合；其中该多个仲裁器包含至少六个仲裁器；其中该至少六个仲裁器使用不同的优先权组合，根据该六种可能相对优先权的组合，排定该多个调度交换层封包及数据链路层封包的优先权。8. 根据权利要求1所述的高速PCI数据链路层传输器，其中于该多个仲裁器中，至少一第一仲裁器所使用的优先权规则，令否认数据链路层封包的优先权高于确认数据链路层封包的优先权。9. 一种传输方法，应用于高速PCI数据链路层传输器，通过高速PCI数据链路传输高速PCI交换层封包及数据链路层封包，该传输方法包括以下步骤..由多个不同的优先权规则中选择一优先权规则，该多个不同的优先权规则使得每种交换层封包及数据链路层封包具有不同的优先权；以及使用该选择的优先权规则，于多个调度交换层封包及数据链路层封包中，选择一交换层封包或数据链路层封包，于该高速PCI数据链路上进行传输。10. 根据权利要求9所述的传输方法，还包含以下步骤于选择该优先权规则之前，以一数值指定一优先权规则，并以该数值编程该高速PCI数据链路层传输器内的储存元件。11. 根据权利要求9所述的传输方法，其中该多个优先权规则多于四个。12. 根据权利要求9所述的传输方法，其中于该多个优先权规则中至少一第一优先权规则，其令交换层封包的优先权高于确认/否认数据链路层封包的优先权；且至少一第二优先权规则，其令该确认/否认数据链路层封包的优先权高于该交换层封包的优先权。13. 根据权利要求9所述的传输方法，其中该多个调度交换层封包及数 据链路层封包至少包含以下三个种类第一种类封包，为交换层封包；第二种类封包，为确认/否认数据链路层封包；以及第三种类封包，为更新流程控制数据链路层封包，其中该多个优先权规则包括至少一第一优先权规则、 一第二优先权规则 及一第三优先权规则；于该第 一优先权规则中，该第 一种类封包的优先权高于该第二种类封包 的优先权及该第三种类封包的优先权；于该第二优先权规则中，该第二种类封包的优先权高于该第一种类封包的优先权及该第三种类封包的优先权；以及于该第三优先权规则中，该第三种类封包的优先权高于该第一种类封包的优先权及该第二种类封包的优先权。14. 根据权利要求9所述的传输方法，其中该多个调度交换层封包与数 据链路层封包至少包含以下三个种类第一种类封包，为交换层封包； 第二种类封包，为确认/否认数据链路层封包；以及 第三种类封包，为更新流程控制数据链路层封包， 其中该三个种类的封包，共有六种可能的相对优先权组合； 其中该多个优先权规则包含至少六个优先权规则； 其中该至少六个优先权规则，为依据该六种可能的相对优先权组合，排 定该多个调度交换层封包及数据链路层封包的优先权。15. 根据权利要求9所述的传输方法，其中于该多个优先权规则中，至 少 一第 一优先权规则使否认数据链路层封包的优先权高于确认数据链路层封 包的优先权。16. —种高速PCI数据链路层传输器的操作方法，于高速PCI数据链路 上传输高速PCI交换层封包及数据链路层封包，该方法包含以下步骤该数据链路层传送器使用多个不同优先权规则以便自多个调度高速PCI交换层封包及数据链路层封包中进行选择，预测其中之一优先权规则能产生 最佳效能，以便于该数据链结上进行调度传输，其中对于不同种类的该多个调度高速PCI交换层封包及数据链路层封包，每一个优先权规则会分配不同 的优先权；以及编程该数据链路层传输器，使其应用该预测的优先权规则，藉以自该多 个调度高速PCI交换层封包及数据链路层封包中进行选择。17. 根据权利要求16所述的搡作方法，其中该编程步骤，是可由具有该 数据链路层传输器的一系统中的CPU实现。18. 根据权利要求16所述的操作方法，其中该可编程步骤，是可由具有 该数据链路层传输器的一系统中的高速PCI主控端实现。19. 根据权利要求16所述的操作方法，其中于该多个优先权规则中至少一第 一优先权规则，其令交换层封包的...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖彦廷，曾纹郁，
申请(专利权)人：威盛电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]