PCIe协议学习-TLP processing Hints（TPH）

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TPH是一个optional的用于优化memory请求处理的feature。

TLP header中，以NFM TLP 为例，与TPH相关的有四个域段：TH（TLP Hints），PH（processing Hints），ST（steering tag），和TPH prefix，其中TH和PH位置如下：

TH为1bit，PH为2bit，当TH=1b时，PH才有效。

PH[1:0] (b)	提示类型	核心语义
00	Requester & Target	设备与主机均会频繁访问该数据（如共享内存区域）。
01	Requester	设备将高频使用该数据（DD类：DWDW/DWDR/DRDR）。
10	Target	主机将高频使用该数据（HWDR/DWHR类）。
11	Target with Priority	高优先级目标提示（主机需优先处理，如关键任务数据）。

Figure 2-22 中的Byte4-Byte7 映射如下：

ST [7:0] 在header中的位置有两种，如下图所示，ST[7:0] 为0时，表示tag无效。

TLP prefix如下图所示，byte0用于指示prefix类型，Byte1为ST[15:8] ,header中TH=0时，TLP prefix也可以存在，用于携带AMA信息（AV bit指示AMA是否有效），但是只有TH=1时，TLP prefix中的ST[15:8] 才是有效的。【TLP prefix 扩展了ST 字段】

AMA表示ATS memory attributes，PCIe协议对AMA描述不多，主要集中在ATS相关章节，AMA的值可以与memory的属性绑定，但是具体如何使用，或者说不同AMA的值代表什么含义，是implementation specific的，在ARM架构中，对AMA似乎没有什么应用。

processing Hints

requester通过processing Hints给RC或者其他EP提供数据的预期使用方式，具体的encoding及含义如下：

PH[1:0] (b)	提示类型	核心语义
00	Requester & Target	设备与主机均会频繁访问该数据（如共享内存区域）。
01	Requester	设备将高频使用该数据（DD类：DWDW/DWDR/DRDR）。
10	Target	主机将高频使用该数据（HWDR/DWHR类）。
11	Target with Priority	高优先级目标提示（主机需优先处理，如关键任务数据）。

Bi-Directional data structure表示此数据是在host和device之间share的，并且device和host都可能进行读写访问。

D*D*：表示这是device写/读数据，而且device很快会进行数据的读/写回。

DWHR表示此device的写数据很快会被host读取使用（可以将数据放入cache中，减少数据搬移）

HWDR表示此device的数据是host刚写入不久的（数据很可能在cache中）

因此，以ARM架构下的写请求为例，在实际应用时，Bi-Directional data structure/HWDR（PH=00b/10b/11b）都表示数据会被host使用，并且可能很快就被host使用，所以RP在将对应的requester请求转换为总线操作时，可以转换成AXI的writeuniquePtlstash操作（表示将数据写入到shareable localtion并指示数据应该保存在cache中）这样PE/HOST访问时才能更高效，减少数据搬移，而对于D*D*（PH=01b），数据只是device使用，或者TH=0（不清楚数据的使用场景），转换成AXI 的writeuniqueptl即可，表示普通地将数据写入到shareable localtion。

Steering Tags：

在协议上，steering tags用于提供指示host要将数据放到哪个cache中，者其实取决于数据要被哪个processing elements（PEs）使用，对应到ARM架构的AXI总线，就是指示stash操作的target node ID 和 logical processer ID，具体如何映射需要PCIe控制器或者说I/O子系统与总线按照系统的编码规则做好配合。

每个fucntion都可以有一个ST table ，ST table可以保存在TPH extended capability 或者MSI-X table中，但是协议规定不能同时在两个位置都保存ST table，当ST table保存在MSI-X Table中时，MSI-X table的vector control register的最高2-byte用于保存具体的steering tag的值，系统软件负责对ST table进行编码，给每一个function分配对应的steearing tags。

ST Mode of operation：

对于Interrupt Vector Mode，如果function使用MSI-X，则function在发送请求时，可以从MSI-X Table size的范围内选择一个Steering Tag。如果ST Table size比使用的中断vectors的数量要小，则function可以选择在某些transactions中不使用Steering Tag（ST=0），或者从ST Table中选一个有效的Steering Tag。

PCIe协议建议对ST Table进行静态或者准静态编程，以避免出现半新半旧的Steering Tag。