使用多個消息組的計算機系統中的代理之間的通信消息請求事務類型的製作方法
2023-08-03 16:50:51
專利名稱：使用多個消息組的計算機系統中的代理之間的通信消息請求事務類型的製作方法
使用多個消息組的計算機系統中的代理之間的通信消息請求事務類型
本申請是申請日為2002年12月5日、申請號為02826165. 8、發明名稱為「使用多個消息組的計算機系統中的代理之間的通信消息請求事務類型」的中國專利申請的分案申請。技術領域
本發明一般地涉及計算機系統領域。更具體地說，本發明涉及高速點對點互連和通信體系結構領域。
背景技術：
計算裝置，例如計算機系統、伺服器、網絡交換機和路由器、無線通信設備以及其它電子設備，一般由許多不同的元件組成。這些元件通常包括處理器、系統控制邏輯、存儲器系統、輸入和輸出接口等。為了促進這樣的元件之間的通信，計算裝置長期依賴於通用輸入/輸出總線，以使得該計算系統的這些不同的元件能夠互相通信來支持由這樣的裝置提供的種種應用。
這種通用總線體系結構最普遍的一種形式或許就是外圍組件互連(PCI)總線。PCI 總線標準(1998年12月18日發布的外圍組件互連(PCI)局域總線規範，修訂版2. 2)定義了多接點式(multi-drop)、並行總線體系結構，用於在計算裝置中以仲裁的方式來互連晶片、擴充板以及處理器/存儲器子系統。典型的PCI總線實現具有133Mbps的吞吐量(SP， 33兆赫茲32位)，而PCI 2. 2標準允許每個管腳64位的並行連接，時鐘達到133MHz，從而產生超過IGbps的理論吞吐量。
直到最近，由PCI總線體系結構提供的吞吐量已經提供了足夠的帶寬來適應即使是最先進的計算裝置(例如，多處理器伺服器應用、網絡裝置等)的內部通信需要。然而，最近處理能力的發展和輸入/輸出帶寬需求的增長產生了這樣的情形諸如PCI總線體系結構的現有的通用體系結構已經變成這樣的計算裝置中的瓶頸。
與現有體系結構相關聯的另一個限制是，它們通常不能很好的適合於處理同步 (時間相關)數據流。同步數據流的一個例子是多媒體數據流，該多媒體數據流需要傳輸機制來確保數據消耗與數據接收一樣快，並且保證音頻部分與視頻部分同步。傳統的通用輸入/輸出體系結構異步處理數據，或以帶寬允許的隨機時間間隔處理數據。這種多媒體數據的異步處理可能導致丟失數據和/或音頻和視頻錯位。
從下面給出的詳細描述和本發明的實施例的附圖，將更完整地理解本發明，但是不應該將它們認為是將本發明限制到所描述的具有的實施例，它們只是用於解釋和理解。
圖I是計算機系統的一個實施例的方框圖。
圖2是示例性增強型通用輸入/輸出埠的圖形表示。
圖3是示出了事務層分組頭部的開始的一個實施例的格式的示圖。
圖4是支持32位地址格式的請求分組頭部的示圖。
圖5是支持64位地址格式的請求分組頭部的示圖。
圖6是消息的分組頭部的示圖。
圖7是示出了配置事務的請求頭部格式的示圖。
圖8是示出了完成頭部的格式的一個實施例的示圖。
圖9a和9b結合形成用於處理接收的事務層分組的方法的示例性實施例的流程圖。
圖10是用於處理與接收的請求分組相關聯的錯誤情況的方法的一個實施例的流程圖。
圖11是用於處理系統代理不期望的完成分組的方法的一個實施例的流程圖。
圖12是請求設備處理具有除了「成功完成」以外的完成狀態的完成分組的方法的一個實施例的流程圖。
圖13是完成設備處理具有除了「成功完成」以外的完成狀態的完成分組的方法的一個實施例的流程圖。
具體實施方式
下面描述用於提供在電子裝置中使用的可升級和可擴展的通用輸入/輸出通信平臺的基於分組的點對點互連體系結構、通信協議和相關方法的實施例。所公開的實施例涉及增強型通用輸入/輸出互連體系結構和相關聯的通信協議。一個示例性實施例包括根複合體(root complex)、交換器或端點(endpoint)中的一個或多個,所述根複合體包括主橋，其中每個至少結合了增強型通用輸入/輸出特徵的一個子集以支持這些元件之間的增強型通用輸入/輸出通信。
在一個實施例中，使用串行通信信道來執行這些元件的增強型通用輸入/輸出設備之間的通信，所述串行通信信道使用這樣的通信協議，所述協議支持一個或多個創新特徵，所述創新特徵包括但不局限於虛擬通信信道、基於尾部(tailer)的錯誤轉發(error forwarding)(「尾部」附接在事務層分組以指示錯誤情況)、對老式(legacy)的基於PCI的設備的支持、多種請求響應類型、流控制和/或數據完整性管理功能。在該實施例中支持的通信協議包括通信協議棧，該通信協議棧包括物理層、數據鏈路層和事務層。
在另一個實施例中，通信代理結合了增強型通用輸入/輸出引擎，該引擎包括上述特徵的子集。此外，各種實施例的一個或多個元件可以以硬體、軟體、傳播信號或它們的結合來實現。
圖I提供了電子裝置100的方框圖，對於本實施例，該電子裝置100是計算機系統。系統100包括處理器102、作為根複合體104的一部分的主橋103、交換器108以及端點110，每個元件都如所示地進行耦合。根複合體104、交換器108以及端點110包括增強型通用輸入/輸出通信埠 106的一個或多個實例。如所示，元件102、104、108和110中的每一個都經由增強型通用輸入/輸出通信埠，通過通信鏈路112，耦合到至少一個其它元件，其中通信鏈路112支持一條或多條增強型通用輸入/輸出通信信道。系統100意於代表多種傳統和非傳統計算系統、伺服器、網絡交換器、網絡路由器、無線通信用戶單元、無線通信電話基礎設施元件、個人數字助理、機頂盒或任何電子裝置中的任何一個或多個，所述任何電子裝置將從通過集成這裡描述的增強型通用輸入/輸出互連體系結構和/或通信協議的至少一個子集而引入的通信資源獲益。
在該示例性實施例中，處理器102控制電子裝置100的功能性能力的一個或多個方面。在這個方面，處理器102可以代表多種控制邏輯設備的任何一個，控制邏輯設備包括但不局限於微處理器、可編程邏輯器件(PLD)、可編程邏輯陣列(PLA)、專用集成電路 (ASIC)、微控制器等等的一個或多個。
根複合體104提供處理器102和交換機108和端點110之間的通信接口。如這裡所使用的，術語「根複合體」指的是最靠近於主控制器、存儲器控制器中心、IO控制器中心或者上述元件的任何組合或晶片組/CPU元件的某種組合(B卩，處於計算系統環境)的增強型通用輸入/輸出層次的邏輯實體。儘管在圖I中被描述為單個單元，根複合體104可以由多個物理組件實現。根複合體104組裝有一個或多個增強型通用輸入/輸出埠 106以便於與其它外圍設備進行通信，所述外圍設備例如是交換器108、端點110以及老式橋114或 116，儘管沒有對老式橋114或116進行具體描述。在一個實施例中，每個增強型通用輸入/ 輸出接口埠代表不同的層次域。在此方面，圖I的實施例表示了具有三個層次域的根複合體104。
圖2是示例性增強型通用輸入/輸出埠 106的圖形表示。如所示，在該實施例中，增強型通用輸入/輸出埠 106實現了通信棧，該通信棧包括事務層202、數據鏈路層 204和物理層206，該物理層206包括邏輯子塊208和物理子塊210。事務層的每個元素都將在下面進行詳細討論。
事務層202提供增強型通用輸入/輸出體系結構和設備核心之間的接口。事務層 202的主要職責是為代理中的一個或多個邏輯設備裝配和拆解分組。
增強型通用輸入/輸出體系結構的一個主要目標是最大化設備間通信效率。在一個實施例中，事務層實現了管道完全分離事務協議(pipelined fullsplit-transaction protocol)和用於區分事務層分組的排序和處理需求的機制。事務層還包括事務層分組構造和處理。
增強型通用輸入/輸出體系結構的一個實施例支持下面的基本事務類型和地址空間存儲器、I/o、配置和消息。支持兩種尋址類型32位和64位。
使用請求和完成分組來承載事務，請求和完成分組可以簡稱為請求和完成。只有在需要例如返回讀取數據或者通知I/o和配置寫入事務的完成時，才使用完成。完成通過分組頭部的請求器ID (下面討論)中的值來與它們對應的請求相關聯。
在本實施例中的所有事務層分組以定義的頭部開始。某些事務層分組包括有跟隨頭部的數據，這是由在事務層分組頭部中指明的格式欄位決定的。事務層分組的大小受到預定最大有效負載大小值的限制。在本實施例中的事務層分組數據是四字節自然對齊的， 並且以四字節雙字來遞增。
圖3是示出了事務層分組頭部的開始的一個實施例的格式的示圖。每個事務層分組頭部包括三位格式欄位(格式[2:0])。事務層分組頭部還包括四位類型欄位(類型 [3:0])。格式欄位和類型欄位都需要被解碼以決定事務層分組格式。下面的表I示出了用于格式欄位的示例性編碼。
權利要求
1.一種用於傳送消息的裝置，包括 處理器； 耦合到所述處理器的根複合體，用於提供通信接口並包括通用輸入/輸出通信埠，所述通用輸入/輸出通信埠包括 用於在所述通用輸入/輸出通信埠中實現包括物理層、數據鏈路層和事務層的通信棧的模塊，以及 用於經由所述事務層裝配針對消息請求事務的分組頭部，以向一個或多個邏輯設備發送消息請求事務的模塊，其中，所述分組頭部包括 格式欄位，其指示所述分組頭部的長度並進一步指定所述分組是否包括數據有效負載； 類型欄位的子集，其指示所述分組涉及所述消息請求事務；和消息欄位，其包括用於實現所述消息請求事務的消息，所述消息包括從以下群組中選擇出來的至少一個消息用於解鎖邏輯設備的消息，用於復位邏輯設備的消息，用於指示可糾正錯誤情況的消息，用於指示不可糾正錯誤情況的消息，用於指示致命錯誤情況的消息，用於報告壞請求分組的消息，用於指示功率管理的消息，以及用於模擬中斷信號的消息。
2.如權利要求I所述的裝置，其中所述用於實現所述消息請求事務的消息包括所述用於模擬中斷信號的消息，所述中斷信號包括老式外圍組件互連(PCI)信號。
3.如權利要求I所述的裝置，其中所述消息還包括關於實現的消息請求事務是否需要完成的指不。
4.如權利要求3所述的裝置，其中不支持所述消息欄位中包括的所述消息的實現是對於邏輯設備的關於不需要所述完成的指示。
5.如權利要求I所述的裝置，所述分組頭部還包括 請求器標識欄位，其包括用於標識所述消息請求事務的請求器的信息；和標籤欄位，其包括用於標識涉及所述消息請求的完成的信息，其中所述請求器標識欄位和所述標籤欄位一起形成事務標識欄位。
6.一種用於傳送消息的裝置，包括 處理器； 耦合到所述處理器的根複合體，用於提供通信接口並包括通用輸入/輸出通信埠，所述通用輸入/輸出通信埠包括 用於在所述根複合體中的所述通用輸入/輸出通信埠中實現包括物理層、數據鏈路層和事務層的通信棧的模塊， 用於經由所述事務層裝配針對消息請求事務的分組頭部，以向一個或多個邏輯設備發送消息請求事務的模塊，其中，所述分組頭部包括 格式欄位，其指示所述分組頭部的長度並進一步指定所述分組是否包括數據有效負載； 類型欄位的子集，其指示所述分組涉及所述消息請求事務； 消息欄位，其包括實現所述一個或多個消息類型請求事務的消息，所述消息包括從以下群組中選擇出來的至少一個消息用於解鎖邏輯設備的消息，用於復位邏輯設備的消息，用於指示可糾正錯誤情況的消息，用於指示不可糾正錯誤情況的消息，用於指示致命錯誤情況的消息，用於報告壞請求分組的消息，用於指示功率管理的消息，以及用於模擬中斷信號的消息；以及 用於在包括所述邏輯設備和第二通用輸入/輸出通信埠的交換器中接收所述分組頭部，並且在所述交換器中實現包括所述數據鏈路層、所述物理層和所述事務層的所述通信棧的模塊，其中，所述分組頭部涉及針對所述邏輯設備的所述消息請求事務，所述事務層包括拆解涉及針對所述邏輯設備的所述消息請求事務的所述分組頭部以實現所述消息字 段中包括的所述消息。
7.如權利要求6所述的系統，其中所述用於實現所述消息請求事務的消息包括所述用於模擬中斷信號的消息，所述中斷信號包括老式外圍組件互連(PCI)信號。
8.如權利要求6所述的系統，其中所述消息還包括關於實現的消息請求事務是否需要完成的指不。
9.如權利要求8所述的系統，其中所述邏輯設備不支持所述消息欄位中包括的所述消息的實現是對於所述邏輯設備的關於不需要所述完成的指示。
10.如權利要求6所述的系統，所述分組頭部還包括 請求器標識欄位，其包括用於標識所述消息請求事務的請求器的信息；和 標籤欄位，其包括用於標識涉及所述消息請求的完成的信息，其中所述請求器標識欄位和所述標籤欄位一起形成事務標識欄位。
全文摘要
在計算機系統中，傳輸設備和接收設備經由高速串行接口而耦合。傳輸設備傳輸用於消息請求事務的分組頭部，該分組頭部包括指示多個消息組之一的消息組子欄位。所述分組頭部還包括指示消息請求分組是否包括數據的格式欄位。所述分組頭部還包括指示具體消息類型的消息碼欄位。
文檔編號H04J3/16GK102984123SQ20121042542
公開日2013年3月20日 申請日期2002年12月5日 優先權日2001年12月28日
發明者戴維·哈裡曼 申請人:英特爾公司