扒一扒PCIe中的Flow Control

》链路层把TLP分为几类？

在处理TLP报文时，根据Fmt字段以及Type字段可以将TLP报文分为二十多种，当TLP报文送至数据链路层时，数据链路层在进行流量控制处理时则不会考虑这么多种情况。数据链路层里面的Flow Control，则会将报文分为三类：

• Post:不需要Target端返回响应报文的TLP请求。
• Non-Post:需要Target端返回响应报文的TLP请求。
• Cmpl:响应TLP报文。
  而同时，数据链路层在进行流量管理时会将TLP的数据报文头、数据负载分开进行流量控制。也就意味着数据链路层的流量控制每个VC分为了六个通道：
• Post Header
• Post Data
• Non-Post Header
• Non-Post Data
• Cmpl Header
• Cmpl Data
  这在cocotb-ext中的FcChannelState中可以看出：

》Flow Control初始化

Flow Control的初始化在DL_INIT中：

所用到的DLLP报文为：

按照Spec里面的规定，Flow Control的初始化顺序为：

• InitFC1-P (first)
• InitFC1-NP (second)
• InitFC1-Cpl (third)
  无论是InitFC1、InitFC2,其报文格式定义基本相同。InitFC1、InitFC2所做的事情也基本相同，就是告知发送端Header、Data的令牌数。看到一段网上的解释：“FC_Init1和FC_Init2干的活不是差不多嘛，为什么还需要FC_Init2呢？原因是，不同的设备完成FC_Init1的时间可能是不同的，增加FC_Init2是为了保证每个设备都能收到FC初始化DLLP。”
  如果FC为0，则表示该通道不受令牌限制，即无流量控制(EP设备以及不支持P2P的RC的Cmpl常设为0，故建议在涉及时对于Cmpl时建议仔细考虑。像Xilinx PCIe IP EP模式的的RC接口，不建议做反压)。
  这里着重看下 Scale和FC域，FC域为12bit，随着PCIe链路速度的提升，Spec规定了Scale域以扩大令牌数：

按照协议里，最大可以支持到16bit。而FC域仅有12bit，协议里规定了FC的定义：

在cocotbext-pcie里，关于FC位宽的定义，Header、Data采用12、16bits：

Flow Control的初始化在cocotbext-pcie中也很明了简单：

可以看到，由于FC_INIT1、FC_INIT2内容基本一致，FC2基本没有做什么处理(具体真实的实现不了解)。

》令牌消耗

发送端发送一个TLP报文，在数据链路层需消耗Header、Data令牌。每一个TLP报文需消耗一个TLP，而如果有数据负载则每四个DW消耗一个Data令牌：

数据链路层进行判定是否能发送该数据出去：

》令牌更新

令牌周期性的更新所用到的DLLP格式为：

接收端按照HdrFC、DataFC中的内容更新其令牌：

这里面看起来有一点不太合适的地方就是没有考虑Scale，按照DLLP里面的报文解析：

由于FC只有12bit，这里对于16bit的场景支持欠妥。

》更新周期

无论是Flow Control还是之前所说到的ACK/NAK，协议中都规定了最大发送间隔时间。在cocotbext-pcie中的计算方式如下：

这里面的计算单位是Symbol Time(物理层发送1Byte数据的时间)。这里面可能乍看懵逼，这部分在PCIe Spec 5.0里对应Appendixes H里：

Flow Control Latency：

ACK Latency：