了解PCI Express的Posted传输与Non-Posted传输

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了解PCI Express的Posted传输与Non-Posted传输

目前PCI Express总线取代PCI总线成为PC局部总线的主流，且PCIe在很大程度上继承了PCI的设计思想，可以说PCI是PCIe的基础，本文所重点讲解的Posted和Non-Posted传输也是基于PCI总线讲解，但在PCIe总线中绝大部分是相同的，PCI中的HOST主桥（又称CPU桥）、Target从桥（又称设备桥）、PCI配置空间、PCI总线带宽等也同样适用于PCIe总线。
在PCI系统中，传输数据由Host主桥（又称CPU桥）发出请求，发送一个处于总线地址范围内的地址，该地址可能是Memory address或者I/O address，同时还需要设定若干控制信号，如RW（读/写）、IRDY（允许接收数据）、TRDY（允许发送数据）等，当Target从桥（又称设备桥）检测到这些控制信号后，经过一定时间延迟（系统延迟、总线延迟、设备延迟等因素影响）即回应发出数据（假设为写操作）或准备接收数据（假设为读操作），因此整个过程分为三个阶段：1、请求阶段（Host主桥发出一个传输请求）；2、等待阶段（Host主桥等待设备的反馈）；3、响应阶段（设备对Host主桥的请求做出回应，发送或接收数据）。
PCI总线的传输模式主要有以下两种：

Posted传输
Posted（缓存）传输模式中，Host 主桥发出请求后，不需要等待从设备的反馈信号，而是继续工作，由设备直接将数据读入或写出缓存，这样可以提高数据传输的效率，具体过程如下：1、Host 主桥发出传输请求；2、Target 从桥检测到请求后，开始将数据读入或写出缓存，并向 Host 主桥发送回应信号；3、Host 主桥收到回应信号后，知道数据已经传输完毕，就可以继续工作。

Non-Posted传输
Non-Posted（非缓存）传输模式中，Host 主桥发出请求后，必须等待Target从桥的反馈信号，才能继续工作，具体过程如下：1、Host 主桥发出传输请求；2、Target 从桥检测到请求后，开始将数据读入或写出缓存，并向 Host 主桥发送回应信号；3、Host 主桥收到回应信号后，知道数据已经传输完毕，就可以继续工作。

Posted传输模式的优点是能够提高数据传输的效率，但缺点是需要额外的缓存空间。Non-Posted传输模式的优点是不需要额外的缓存空间，但缺点是数据传输的效率较低。在实际应用中，通常使用Posted传输模式来传输大块数据，而使用Non-Posted传输模式来传输小块数据。

PCI Express总线传输模式
PCIe总线传输的数据分为两种类型：数据包和控制包。数据包承载的数据主要包括内存和I/O访问、DMA数据传输等，PCIe总线传输数据都是数据包格式的。而控制包用于配置和管理PCIe总线，比如配置地址空间、设置中断、调整流量控制参数，包含有PCI总线传输模式和相关设备设置的信息。在PCI总线中，设备提供其具体传输模式支持情况，PCI总线按此情况进行传输。在PCIe总线中，从设备支持和不支持Posted传输模式根据其实际情况，Host桥都会采用Posted传输模式，而若设备不支持Posted传输模式，那么传输和非传输地址对应的两个传输通道是分开的，在非传输通道上使用Non-Posted传输模式。若设备支持Posted传输模式，那么传输和非传输地址对应的两个传输通道是合并的，在合并的传输通道上使用Posted传输模式。