CXL协议中 Register Locator DVSEC详解

news2025/1/11 20:45:30

✨ 前言：

Register Locator DVSEC（Designated Vendor-Specific Extended Capability）是一种PCI Express（PCIe）配置空间的能力，专为CXL（Compute Express Link）技术中的设备设计。这包括CXL根端口、CXL下行交换端口、CXL上行交换端口以及非RCD（即非寄存器配置数据）设备。这项能力的主旨是帮助这些设备实现额外的寄存器块，以便更好地配置和管理CXL技术提供的高级功能。

🌟DVSEC的主要作用包括：

寄存器块定位：DVSEC能力向软件公开了在PCIe配置空间内CXL 2.0根端口、下游交换端口、上游交换端口和CXL 2.0设备相关的寄存器块的位置。这对于软件正确配置和管理这些端口和设备至关重要。

支持多寄存器块条目：一个DVSEC实例可以包含一个或多个寄存器块条目。这意味着DVSEC提供了一种灵活的方式来描述多个相关寄存器块的位置信息，从而支持复杂的硬件功能。

标准化配置空间访问：通过在PCIe配置空间中实现DVSEC能力，CXL硬件组件的配置和管理可以遵循统一的标准。这有助于提高系统的可扩展性和互操作性，同时简化了软件的开发。

促进CXL和PCIe技术的集成：CXL是建立在PCIe基础上的互连技术，DVSEC强化了两者之间的集成。它允许软件利用标准PCIe机制来发现和配置CXL特定的高级功能，这样可以无缝地在系统中融合使用PCIe和CXL技术。

🌟实践中的应用：

在这里插入图片描述
一个Register Locator DVSEC实例中包含3个寄存器块：

寄存器块1：
Designated Vendor-specific Header开始于00h。
Register Block 1 - Register Offset Low在0Ch。
Register Block 1 - Register Offset High在10h。

寄存器块2：
Reserved Designated Vendor-specific Header开始于08h。
Register Block 2 - Register Offset Low在14h。
Register Block 2 - Register Offset High在18h。

寄存器块3：
Register Block 3 - Register Offset Low在1Ch。
Register Block 3 - Register Offset High继续往下。

🌟Register Locator DVSEC

如何在pcie的cap中找到Register Locator DVSEC的偏移呢？
在这里插入图片描述
要在PCI Express (PCIe) 配置空间中找到 Register Locator DVSEC，您需要寻找具有DVSEC ID为0008h的PCIe设备的扩展能力（capability）。PCIe配置空间包括一系列的标准和供应商特定的能力，这些能力通过链接的列表结构连接。每个能力都有一个头部，其中包含能力的ID和指向下一个能力的指针。

通过Register Locator DVSEC 找到CXL中CPMU Registers，步骤大致如下：

🌟1. 首先找到Register Locator DVSEC 的偏移

lspci -s 你的bdf -vvv 在这里插入图片描述
对应cap的base addr为d04。

🌟2.读取Register offset Low寄存器

根据协议BAR寄存器信息（Register BIR）位于Register offset Low的 bit【2:0】，Componet registers的Register Block Identifier（01h）位于Register offset Low的 bit【15:8】，如下图：
在这里插入图片描述
Register offset Low位于Register Locator DVSEC Cap + offset （0xc）：即 0xd04 + 0xc= 0xd10.

🌟3. 定位CPMU register

读取Register offset Low的寄存器bit 2:0为00，代表是在Bar0上
在这里插入图片描述
如上图我们读到的CXL设备的地址中 Register Block 3 0xd04 + 0x1c=0xd20，代表的是CPMU Registers，因为读到的数据中bit2:0为00b代表是在BAR0上，bit15:8为0x4代表CPMU Registers，bit31:16为0x2，并且寄存器块偏移量为 64 KB 对齐，这里需要低位补0为0x20000，至此我们确定了CPMU register是在Register Block 3 上。