CN102439916B - Pci快速通道设备、链路能量管理方法及系统 - Google Patents

Pci快速通道设备、链路能量管理方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种PCI快速通道设备、链路能量管理方法及系统。其中，PCI快速通道链路能量管理方法包括：第一设备获取对PCI快速通道链路当前的速率和/或位宽进行调整处理的调整信息；第一设备停止数据发送，并清除链路对端第二设备的配置空间命令寄存器的主设备使能位，以使第二设备在当前数据发送结束后停止数据发送；第一设备根据该调整信息对链路的速率和/或位宽进行调整处理；第一设备恢复数据发送，并重新对该主设备使能位置位，以使第一设备和第二设备以调整处理后的速率和/或位宽重新收发数据。本发明实施例能够保证PCI快速通道设备在实现链路能量管理中链路动态调整时不影响链路的业务。

Description

PCI快速通道设备、链路能量管理方法及系统
技术领域
本发明涉及通信技术，尤其涉及一种PCI快速通道设备、链路能量管理方法及系统。
背景技术
外部设备互连快速通道(Peripheral Component Interconnect Express，简称：PCI快速通道)为PCI快速通道设备提供一种高速的点到点串行通信链路，PCI快速通道在为多媒体、高速局域网等数据密集型应用提供足够带宽的同时也面临着链路中的能量管理问题。
PCI快速通道链路中的功耗随着链路带宽的增大而增大，而链路带宽与链路的传输速率和位宽相关，在链路中业务流量较小时，不需要高带宽时，可以通过降低链路的传输速率或位宽来降低链路的带宽，从而降低链路的功耗，当链路中业务流量增大时，再通过提高链路的传输速率或位宽来提高链路的带宽以满足链路的业务需求。因此，通过调整链路的速率和/或位宽可以实现链路的能量管理。现有技术中，PCI快速通道设备可以根据链路中业务量大小控制物理层状态机迁移，通过控制物理层状态机的迁移对PCI快速通道链路的速率或位宽进行调整，从而实现根据业务量大小进行链路的能量管理。具体来说，当链路中的业务量变化时，PCI快速通道设备控制其物理层状态机从正常工作状态进入恢复状态，即中断当前链路中的数据收发，再进入配置状态，在配置状态，PCI快速通道设备可通过调整链路的速率或位宽的方式获得需要的带宽，从而实现对PCI快速通道链路的能量管理。
但是，上述PCI快速通道链路的能量管理过程中，物理层状态机从正常工作状态进入恢复状态时，PCI快速通道设备中断了当前链路中正在进行的数据收发，从而导致正在收发的数据丢失。
发明内容
本发明实施例提供一种PCI快速通道设备、链路能量管理方法及系统，用以解决上述PCI快速通道链路能量管理过程中易导致传输数据丢失的问题。
为实现上述目的，本发明实施例提供一种PCI快速通道链路能量管理方法，包括：
第一设备获取对PCI快速通道链路当前的速率和/或位宽进行调整处理的调整信息；
所述第一设备停止数据发送，并清除链路对端第二设备的配置空间命令寄存器的主设备使能位，以使所述第二设备在当前数据发送结束后停止数据发送；
所述第一设备根据所述调整信息对链路的速率和/或位宽进行调整处理；
所述第一设备恢复数据发送，并重新对所述主设备使能位置位，以使所述第一设备和第二设备以调整处理后的速率和/或位宽重新收发数据。
本发明实施例还提供一种PCI快速通道设备，包括：
获取模块，用于获取对PCI快速通道链路当前的速率和/或位宽进行调整处理的调整信息；
控制模块，用于停止所述PCI快速通道设备的数据发送，并清除链路对端设备的配置空间命令寄存器的主设备使能位，以使所述对端设备在当前数据发送结束后停止数据发送；还用于在链路的速率和/或位宽调整处理之后恢复所述PCI快速通道设备的数据发送，并重新对所述主设备使能位置位，以使所述PCI快速通道设备和对端设备以调整处理后的速率和/或位宽重新收发数据；
处理模块，用于根据所述调整信息对链路的速率和/或位宽进行调整处理。
本发明实施例还提供一种PCI快速通道链路能量管理系统，包括：相互收发数据的第一设备和第二设备，所述第一设备为上述的PCI快速通道设备，所述第二设备为PCI快速通道的端点设备或PCI快速通道的交换机的上行接口处的设备。
由上述技术方案可知，PCI快速通道设备通过动态调整链路的速率和/或位宽实现对链路的能量管理；而且在对链路的速率和/或位宽调整之前，通过先清除链路对端设备的配置空间命令寄存器的主设备使能位，以使链路对端设备在当前数据发送结束后停止数据发送，保证链路中正在收发的数据不会因链路调整而丢失，从而保证链路调整不影响链路的业务。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明PCI快速通道链路能量管理方法一个实施例的流程图；
图2为本发明PCI快速通道链路能量管理方法另一个实施例的部分流程图；
图3为本发明实施例中第一设备运行过程中对链路进行能量管理的详细流程图；
图4为本发明PCI快速通道设备一个实施例的结构示意图；
图5为本发明PCI快速通道设备另一实施例的结构示意图；
图6为本发明PCI快速通道链路能量管理系统实施例的结构示意图；
图7为本发明实施例应用于PCI快速通道系统中的实例图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明PCI快速通道链路能量管理方法一个实施例的流程图，如图1所示，本实施例的方法包括：
步骤101、第一设备获取对PCI快速通道链路当前的速率和/或位宽进行调整处理的调整信息。
本实施例中，第一设备和第二设备为通过PCI快速通道链路进行彼此收发数据的PCI快速通道设备。第一设备可以为PCI快速通道的根联合体设备(Root Complex)或PCI快速通道的交换机(Switch)的下行接口处的设备，第二设备可以为PCI快速通道的端点设备(Endpoint)或PCI快速通道的交换机的上行接口处的设备。当需要对链路当前的数据传输速率、位宽等进行调整时，第一设备可以根据获取的对PCI快速通道链路当前的速率和/或位宽进行调整处理的调整信息采取相应的措施对链路进行调整处理。
实际应用中，第一设备获取的调整信息可以为第一设备通过检测链路参数、工作状态等后触发生成的信息，也可以为获取的对链路进行调整的配置信息，如用户设置的对链路进行调整的信息。因为PCI快速通道链路中的业务流量是随着PCI快速通道设备的业务需求而动态变化的，例如，电信设备的业务流量在每天的凌晨是很小的，若采用和白天一样的通信带宽，则能量消耗是非常大的；而当业务繁忙时，若通信链路的带宽不足，则影响通信业务，所以，PCI快速通道设备应能随着链路中业务流量的变化而动态地调整链路的带宽。具体地，PCI快速通道设备可以通过检测链路的流量等来控制生成调整信息。
步骤102、所述第一设备停止数据发送，并清除链路对端第二设备的配置空间命令寄存器的主设备使能位，以使所述第二设备在当前数据发送结束后停止数据发送。
第一设备在获取调整信息后首先主动停止本端的数据发送，同时，通过清除PCI快速通道链路对端第二设备的主设备使能位，使第二设备在将当前正在发送的数据包发送结束后停止发送新的数据，当第一设备和第二设备都停止数据发送后链路中没有数据收发，第一设备就可以对链路进行需要的调整。本实施例中的主设备使能位为第二设备的配置空间中在偏移地址04处的16位命令寄存器中的bit2位(master enable)，该master enable位表示这个PCI快速通道设备能否作为主设备向外发送数据。当它为1时，设备可以主动向PCI快速通道链路上发送数据；当它为0时，设备不能主动发送数据，只能被动地接受其他设备对自己的访问。以以太网控制器之类的PCI快速通道设备为例进行说明，该以太网控制器一侧连接PCI快速通道链路，另一侧连接以太网链路，通过该以太网控制器可以实现以太网和PCI快速通道之间数据的传输，如将从以太网上接收的数据报文转发到PCI快速通道链路上。当该以太网控制器的master enable位清零后，它在PCI快速通道一侧将不会主动向PCI快速通道链路发送数据，包括数据报文和消息报文，同时它会向以太网链路一侧发送流控报文，要求对方设备暂时不要向自己发送数据，可以有两种方式：一种是Xon、Xoff机制，用流控报文的某个参数表示允许发送和禁止发送，另一种是耗尽机制，用流控报文中的某个参数表示对方设备需要等待多长时间，超时后可以继续发送。本实施例通过第一设备设置第二设备的master enable位来控制第二设备的数据发送，当需要停止第二设备向自己发送数据时，可以对第二设备的master enable位进行清零，第二设备在master enable位清零后会主动停止向PCI快速通道链路发送数据，从而实现第二设备停止向第一设备发送数据。
具体应用中，第一设备在清除链路对端第二设备的主设备使能位后可以等待预定的一段时间，以使第二设备将当前的数据报文发送完毕再对链路进行调整。具体为，第一设备在清除链路对端第二设备的配置空间命令寄存器的主设备使能位后等待预定的时间生成停止信息，等待预定的时间可以根据PCI快速通道规范定义的最大报文长度和链路当前的发送速率估算出，该等待时间一般不会超过1毫秒；或者第一设备在获取接收的所述第二设备发送的当前数据报文结束标志后生成停止信息；第一设备根据该停止信息再启动对链路的速率和/或位宽进行调整处理。
步骤103、所述第一设备根据所述调整信息对链路的速率和/或位宽进行调整处理。
当PCI快速通道链路两端的设备都停止数据收发后，第一设备可以根据上述获取的调整信息对链路的速率、位宽等进行调整。如链路中业务流量较小时通过降低链路的传输速率或位宽或者同时降低链路的速率和位宽以节省链路的功耗；当链路中业务流量较大时通过提高链路的传输速率或位宽或者同时提高链路的速率和位宽以满足链路传输的业务需求。
PCI快速通道设备依照PCI快速通道规范定义，配置有多种控制和状态寄存器，通过设置寄存器的使能位值可以使设备执行或不执行相应的功能或者获取某些状态值，本发明实施例中主要涉及的寄存器有链路控制(linkcontrol)寄存器、链路状态(link status)寄存器、链路控制第二(link control 2)寄存器等，其中，链路控制寄存器的bit5(retrain link)为触发链路两端重新协商的使能位，链路状态寄存器的bit11(link training)中存储着表示链路是否协商完成的链路协商状态值，链路状态寄存器的bit3-0中存储着链路当前的传输速率值，链路状态寄存器的bit9-4中存储着链路当前的位宽，链路控制第二寄存器的bit3-0中可以设置期望调整的链路速率值。另外，不同芯片商家也可以根据特定的需要在其芯片产品中自定义扩展一些寄存器的功能。
具体实施中，第一设备在对链路的速率和/或位宽调整处理后，还可以启动与第二设备重新协商，以使第一设备和第二设备将收发数据的速率和/或位宽调整到调整处理后的链路的速率和/或位宽，保证两端收发数据的速率和位宽与第一设备调整后的链路的速率和位宽匹配，第一设备在两端设备重新协商完毕并确认协商完成后再恢复链路两端的数据收发。具体来说，当PCI快速通道设备对链路调整处理后若链路控制寄存器的bit5位为1，则PCI快速通道设备将会启动与链路对端设备重新协商，重新协商之后，PCI快速通道设备通过链路状态寄存器的bit11确认协商完成，由于每次PCI快速通道设备对链路的速率和/或位宽调整后，会根据该调整更新链路状态寄存器的bit3-0和bit9-4中对应的速率和位宽，因此，PCI快速通道设备还可以通过链路状态寄存器的bit3-0和bit9-4确认协商完成后的速率和位宽是否与期望的一致，确认重新协商完成之后，第一设备即可以链路状态寄存器的bit3-0和bit9-4对应的速率和位宽重新收发数据。
本步骤中，第一设备可以根据上述获取的调整信息对链路的速率进行调整、也可以对链路的位宽进行调整，还可以对链路的速率和位宽同时调整。
可选地，当对链路的速率进行调整时，第一设备可以通过直接设置期望的链路速率来调整。具体来说，若上述获取的调整信息为将链路当前的速率降低到或者提高到某一链路速率，则所述第一设备可以将该链路速率写入linkcontrol 2寄存器的bit3-0中；从而当第一设备对链路当前的速率进行调整时，可以根据link control 2寄存器的bit3-0中写入的速率值对链路当前的速率进行调整处理。
可选地，当对链路的位宽进行调整时，第一设备可以通过设置接口链路的通道禁止功能对链路的位宽进行调整。具体来说，若上述获取的调整信息为将链路当前的位宽降低到某一链路位宽，则所述第一设备通过关闭该链路位宽与该链路位宽的上一级链路位宽之间任意的接口链路通道对链路当前的位宽进行调整处理。以链路最初的位宽是x8(定义为lane0-7)为例进行说明，当希望将链路位宽调整到x4时，只需要关闭lane4-7中的任何一个；如果希望调整到2，则需要关闭lane2、3中的任何一个；如果希望调整到1，关闭lane1即可。对于最初位宽是32、16、4、2等情形，配置操作方法类似。若所述调整信息为将链路当前的位宽提高到某一链路位宽，则所述第一设备通过开启该链路位宽对应的所有接口链路通道对链路当前的位宽进行调整处理。例如需要将当前的位宽x4的位宽恢复到x8，则必须将lane4-7全部使能；如果将x1的位宽恢复到x8，必须将lane1-7全部使能。通过这种方式实现的链路位宽调整是基于多数PCI快速通道设备一般不具有动态调整位宽的功能，但一般都提供了接口链路的某个通道(lane)的使能功能，本发明实施例通过利用lane的这个功能通过关闭lane来模拟某个链路的故障，由于PCI快速通道设备检测到链路故障时主动触发设备与对端设备进行重新协商(retrain)，重新确定链路的位宽，以将故障链路屏蔽掉，从而获取一个较小的位宽；而需要将链路位宽增大时，可以将先前屏蔽掉的lane重新使能开启，再主动触发设备与对端设备进行重新协商，重新确定链路的位宽，以获取一个较大的位宽，从而使不具有位宽调整功能的设备可以通过控制接口链路lane的使能功能来实现对链路的位宽调整，即在不具有位宽调整功能的设备上实现通过位宽调整来完成链路的能量管理。而且，由于PCI快速通道支持多种位宽，例如某个链路中可以选择1、2、4、8、16、32个lane，即该链路支持x1、x2、x4、x8、x16、x32的位宽，在使用中可以根据应用灵活配置，因此通过设置接口链路的通道禁止功能调整链路的位宽以对链路的能量管理具有更加的灵活性。
可选地，对链路的位宽的调整还可以通过第一设备直接设置期望的位宽来调整，具体来说，若上述获取的调整信息为将链路当前的位宽降低到或提高到某一期望调整到的链路位宽，则所述第一设备通过将链路当前的位宽设定到该期望的链路位宽来对链路当前的位宽进行调整处理，具体应用中可根据上述对速率的调整类似的方法实现。
步骤104、所述第一设备恢复数据发送，并重新对所述主设备使能位置位，以使所述第一设备和第二设备以调整处理后的速率和/或位宽重新收发数据。
当上述对链路的调整处理结束后，需要及时恢复链路中的数据收发，对于本端，第一设备可以主动启动向链路上发送数据，对于链路对端，第一设备通过对第二设备的master enable位进行置位使其重新向链路发送数据。当链路两端以调整处理后的速率和/或位宽恢复数据收发后即完成了一次链路的调整，若链路中的速率和/或位宽需要随链路中的业务流量动态调整，则重复上述步骤即可。
本实施例中，第一设备在获取对链路进行调整的调整信息后，并非是直接中断两端的数据收发，而是对链路中正在进行的数据收发采用相应的保护措施，避免正在收发的数据丢失。因为，PCI快速通道链路两端在正常运行时，PCI快速通道链路上都会有数据收发，若链路设备不做保护就调整速率或位宽，而链路设备的上层如软件层或器件核心层仍有数据在不断地发送，则必然会造成数据的丢失，因此需要先将上层的数据发送暂停，然后启动链路的调整重新协商，完成以后再恢复数据的发送，从而避免链路底层的操作对业务带来影响。本实施例中主动发起调整的链路第一设备通过主动停止本端数据发送，并通过清除链路对端第二设备配置空间命令寄存器的master enable位控制对端设备将当前正在发送的数据发送完毕后停止数据发送，一方面让对端设备控制其上层通知通过该对端设备向PCI快速通道链路发送数据的其他设备暂停向自己发送数据，另一方面让对端设备将当前向PCI快速通道链路发送的数据包发送完毕后停止发送新的数据包，从而使第一设备在链路两端都停止数据发送后再对链路进行调整，保证对链路的调整不影响业务。
本发明实施例通过调整链路的速率和/或位宽可实现对链路的能量管理；而且在对链路的速率和/或位宽调整之前，通过先清除链路对端设备的配置空间命令寄存器的主设备使能位，以使链路对端设备在当前数据发送结束后停止数据发送，保证链路中正在传输的数据不会因链路调整而丢失，从而保证链路调整不影响链路的业务；进一步地，通过设置接口链路的lane的使能功能来模拟链路故障，从而在不具有位宽调整功能的设备上实现链路的位宽调整，有利于对链路的能量管理中采用更加灵活的位宽调整的方式。
在上述实施例中，第一设备在获取对链路进行调整的调整信息之前，还可以进一步包括第一设备根据检测判断当前的链路状态确定能否对速率或位宽进行调整，以及满足什么条件才对链路的速率或位宽进行调整的操作过程。
图2为本发明PCI快速通道链路能量管理方法另一个实施例的部分流程图，如图2所示，在上述图1所示的步骤101之前，本实施例的方法还可以包括：
步骤201、第一设备从链路状态寄存器中读取链路当前的速率和位宽。
步骤202、根据链路能够传输的速率和位宽以及链路当前的速率和位宽确定对链路当前的速率和/或位宽进行调整处理。
第一设备在运行中，可以从链路状态寄存器的bit3-0和bit9-4中分别读取链路当前的传输速率值和位宽值，根据获取的速率和位宽可以判断出能否对其进行调整，例如链路当前的速率为2.5Gbps，位宽为x8，而该链路能够传输的最小速率为2.5Gbps，最大位宽为x8，若需要对该链路的带宽向低处调整则只能对位宽进行调整，不能对速率调整，若需要对该链路的带宽向高处调整则只能对速率进行调整，不能对位宽进行调整。链路当前的速率和位宽为其他数值时，或者链路能够传输的速率和位宽的极限值为其他数值时，判断确定调整速率和/或位宽的方法类似。因此，第一设备可以根据当前的速率和位宽确定出对链路的速率和/或位宽进行调整。
步骤203、所述第一设备获取链路当前的业务流量。
具体来说，第一设备获取链路当前的业务流量可以包括但不限于如下方式获取当前的业务流量(Traffic)：
第一设备获取单位时间内通过所述链路收发的报文计数或中断次数；再根据所述报文计数或中断次数确定所述链路当前的业务流量。
第一设备在确定出能否对链路的速率和/或位宽进行调整后，通过实时检测链路的业务流量以确定对当前链路的速率和/或位宽是否需要调整。
步骤204、根据所述业务流量与预设的流量门限值的比较结果，生成对PCI快速通道链路当前的速率和/或位宽的调整信息。
第一设备根据上述获取的业务流量与预设的流量门限值进行比较，根据比较结果生成相应的调整信息，从而再根据该调整信息启动对链路的调整。
具体来说，若预设的流量门限值为一个，则每次获取业务流量与该流量门限值进行比较，若业务流量大于该流量门限值，即链路中业务相对较繁忙，则需要将链路当前的带宽提高才能满足链路繁忙时的业务需求，因此可以将链路当前的速率和/或位宽向提高的方向调整；若业务流量小于该流量门限值，即链路中业务相对较少，则需要将链路当前的带宽降低以减小链路业务较少时的功耗。
若预设的流量门限值为多个，每个流量门限值与链路特定带宽的速率和位宽相对应，则第一设备在每次获取业务流量时可以与不同的流量门限值进行比较，使设备可以根据业务流量大小分阶段调整，并且能将链路当前的速率和位宽精确调整到适当的数值。具体操作为：第一设备根据所述业务流量与预设的某个流量门限值的比较结果，生成将链路当前的速率和/或位宽调整到与该流量门限值对应的速率和位宽的调整信息。例如，PCI快速通道设备接口链路当前的速率为5Gbps，位宽为x8，此速率和位宽均可向下调整，业务流量划分为两个门限Thr1和Thr2，且Thr1＞Thr2，第一门限Thr1和第二门限Thr2分别对应不同的带宽，对带宽的调整可以采用对速率调整也可以采用对位宽调整，还可以同时对二者均调整。当业务流量低于第一门限Thr1时，可以将链路的速率从5Gbps降低到2.5Gbps，也可以将链路的位宽降低到x4；当业务流量低于第二门限Thr2时，若上次带宽调低后位宽是x4，则还可以再将链路位宽降低到x1，若上次调低的是速率，则本次调整时可以将位宽从x8降低到x4。若当前的速率为2.5Gbps，位宽为x1，则当业务流量超过第二门限Thr2时，可以将链路的速率从2.5Gbps提高到5Gbps，也可以将位宽从x1提高到x4，当业务流量还超过第一门限Thr1时，若上次调高的是位宽，则还可以进一步将位宽从x4提高到x8，若上次调高的是速率，则可以将位宽从x1提高到x4。链路的当前速率和位宽为其他值时，或者业务流量的门限划分为更多个时，其调整方法类似。
由于第一设备和第二设备之间的收发的数据量是随设备的业务需求而随机变化的，因此在链路中传输的业务流量是动态变化的，通过将流量门限值设置为多个，更加适用于实际应用中链路中业务流量动态的变化时的动态调整，通过采用这种动态调整方式可以使链路在业务不忙时降低带宽从而减小链路中的功耗，而当链路在业务繁忙时提高带宽以满足业务需求。
本发明实施例在达到上述图1所示实施例的技术效果的基础上，进一步地，第一设备通过获取的当前的速率和位宽确定能否对链路进行调整，而且在链路中的业务流量满足调整条件时，生成相应的调整信息以启动对链路的调整；进一步地，通过设置多个流量门限值，可以使设备根据业务流量大小分阶段调整，并且能将链路当前的速率和位宽精确调整到适当的数值，既能够保证链路实时的业务需求，又能对链路的能量进行有效的管理。
图3为本发明实施例中第一设备运行过程中对链路进行能量管理的详细流程图，如图3所示，第一设备在运行中执行操作如下：
步骤301，从链路状态寄存器中读取链路当前的速率和位宽；
步骤302、确认能对链路当前的速率和/或位宽进行调整处理；
步骤303、获取链路当前的业务流量；
步骤304、将业务流量与预设的某个流量门限值进行比较，若业务流量小于门限值，则执行步骤305，若业务流量大于门限值，则执行步骤306；
步骤305、生成将链路当前的速率和/或位宽降低一级的调整信息，并进一步执行步骤307；
步骤306、生成将链路当前的速率和/或位宽提高一级的调整信息；
步骤307、停止发送数据；
步骤308、清除对端设备配置空间命令寄存器的主设备使能位；
步骤309、等待预定的时间，以使对端设备将当前数据发送完毕；
步骤310、通过关闭或开启相应的接口链路通道或者指定期望调整的链路位宽以调整位宽或者通过链路控制第二寄存器指定期望调整的链路速率以调整速率；
步骤311、启动重新协商并确认协商完成；
步骤312、对对端设备的主设备使能位重新置位，以使对端设备重新收发数据。
第一设备通过执行上述的操作可以完成一次的链路调整，如果链路中的业务流量与预设的其他流量门限值相比还可以调整，则重新执行上述操作步骤304及后续操作即可。
图4为本发明PCI快速通道设备一个实施例的结构示意图，如图4所示，本实施例的PCI快速通道设备包括：获取模块40、控制模块41和处理模块42，其中，获取模块40，用于获取对PCI快速通道链路当前的速率和/或位宽进行调整处理的调整信息；控制模块41，用于停止所述PCI快速通道设备的数据发送，并清除链路对端第二设备的配置空间命令寄存器的主设备使能位，以使所述第二设备在当前数据发送结束后停止数据发送；还用于在链路的速率和/或位宽调整处理之后恢复所述PCI快速通道设备的数据发送，并重新对所述主设备使能位置位，以使所述PCI快速通道设备和第二设备以调整处理后的速率和/或位宽重新收发数据；处理模块42，用于根据所述调整信息对链路的速率和/或位宽进行调整处理。
本发明实施例中，获取模块40获取对链路的速率和/或位宽进行调整的调整信息后，控制模块41首先停止链路本端PCI快速通道设备的数据发送，再通过清除对端设备的主设备使能位，使对端设备将当前数据发送完毕后也停止数据发送；当PCI快速通道链路两端的设备都停止数据收发后，处理模块42根据获取模块获取的调整信息对链路的速率和/或位宽进行调整处理，当调整处理结束，控制模块41恢复本端的数据发送，同时对对端设备的主设备使能位进行重新置位，使其也重新发送数据，保证链路在调整后恢复到正常传输状态。
本发明实施例处理模块通过调整链路的速率和/或位宽可实现对链路的能量管理；而且处理模块在对链路的速率和/或位宽调整之前，控制模块通过先清除链路对端设备的配置空间命令寄存器的主设备使能位，以使链路对端设备在当前数据发送结束后停止数据发送，保证链路中正在传输的数据不会因链路调整而丢失，从而保证链路调整不影响链路的业务。
图5为本发明PCI快速通道设备另一实施例的结构示意图，如图5所示，本实施例的PCI快速通道设备中，在上述图4所示实施例的基础上，获取模块40可以包括多个获取单元，用于获取相应的预处理信息，控制模块41可以包括生成单元，用于生成相应的控制信息，处理模块42可以包括协商单元，用于与对端设备重新协商。
具体来说，获取模块40包括第一获取单元401、第二获取单元403、第三获取单元405、确定单元402和生成单元404。其中，第一获取单元401用于从链路状态寄存器中读取链路当前的速率和位宽；确定单元402用于根据链路能够传输的速率和位宽以及当前的速率和位宽确定对链路当前的速率和/或位宽进行调整，通过确定单元402可以使PCI快速通道设备确定能否对链路当前的速率和/或位宽进行调整。第二获取单元403用于获取单位时间内通过所述链路收发的报文计数或中断次数，根据所述报文计数或中断次数确定所述链路当前的业务流量；生成单元404用于在确定单元402确定对链路能够进行调整时根据所述业务流量与预设的流量门限值的比较结果，生成对PCI快速通道链路当前的速率和/或位宽的调整信息，生成单元404在生成调整信息过程中，可以将第二获取单元403获取的业务流量与预设的不同流量门限值进行比较，从而使PCI快速通道设备可以根据业务流量大小分阶段调整链路，并且能将链路当前的速率和位宽精确调整到适当的数值。第三获取单元405用于获取生成单元404生成的调整信息，以使控制模块41启动停止链路数据的发送以及处理模块42根据该调整信息进行相应的调整处理。
控制模块41包括停止单元411、恢复单元413和生成单元412。其中，停止单元411用于停止所述PCI快速通道设备的数据发送，并清除链路对端设备的配置空间命令寄存器的主设备使能位，以使所述对端设备在当前数据发送结束后停止数据发送。恢复单元413用于在链路的速率和/或位宽调整处理之后恢复所述PCI快速通道设备的数据发送，并重新对所述主设备使能位置位，以使所述PCI快速通道设备和对端设备以调整处理后的速率和/或位宽重新收发数据。生成单元412用于停止单元411清除链路对端设备的配置空间命令寄存器的主设备使能位后等待预定的时间生成停止信息；或者，所述PCI快速通道设备接收到所述对端设备发送的当前数据的结束标志后生成停止信息，以使控制模块41控制处理模块42根据该停止信息启动对链路的速率和/或位宽进行调整处理。
处理模块42可以包括选择单元420、第一处理单元421、第二处理单元422、第三处理单元423和协商单元424，其中，选择单元420，用于根据获取模块40获取的调整信息选择相应的对链路处理的处理单元；第一处理单元421，用于若所述调整信息为将链路当前的位宽降低到某一链路位宽，则通过关闭该链路位宽与该链路位宽的上一级链路位宽之间任意的接口链路通道对链路当前的位宽进行调整处理；以及若所述调整信息为将链路当前的位宽提高到某一链路位宽，则通过开启该链路位宽对应的所有接口链路通道对链路当前的位宽进行调整处理；通过第一处理单元设置接口链路的通道禁止功能对链路的位宽进行调整，使不具有动态调整位宽的功能的PCI快速通道设备也能够采用灵活的位宽调整的方法实现链路的能量管理。第二处理单元422，用于若所述调整信息为将链路当前的位宽降低到或提高到某一链路位宽，则通过将链路当前的位宽设定到该链路位宽对链路当前的位宽进行调整处理，该第二处理单元422可以为设备提供的类似于链路速率调整的方式的位宽调整功能模块。第三处理单元423，用于若所述调整信息为将链路当前的速率降低到或者提高到某一链路速率，则将该链路速率写入链路控制第二寄存器；当对链路当前的速率进行调整时，根据所述链路控制第二寄存器中写入的速率值对链路当前的速率进行调整处理。协商单元424，用于根据链路控制寄存器中的链路重新协商使能位启动重新协商，以使所述PCI快速通道设备和对端设备将收发数据的速率和/或位宽调整到所述PCI快速通道设备调整处理后的速率和/或位宽；并根据链路状态寄存器中的链路协商状态值确认重新协商完成。通过协商单元424在处理单元对链路调整后启动的与对端设备的重新协商，可使两端设备将收发数据的速率和/或位宽调整到调整处理后的链路的速率和/或位宽，保证两端收发数据的速率和位宽与PCI快速通道设备调整后的链路的速率和位宽匹配，PCI快速通道设备在两端设备重新协商完毕并确认协商完成后再恢复链路两端的数据收发。
本实施例在达到上述PCI快速通道设备实施例一的技术效果的基础上，进一步通过获取模块中的生成单元将业务流量与预设的不同流量门限值进行比较，根据比较结果生成相应的调整信息，使PCI快速通道设备可以根据业务流量大小分阶段调整链路，并且能将链路当前的速率和位宽精确调整到适当的数值；通过处理模块中的多个处理单元可以使PCI快速通道设备选用不同的调整方式对链路进行调整，而且通过第一处理单元可以使不具有动态调整位宽的功能的PCI快速通道设备也能够采用灵活的位宽调整的方法实现链路的能量管理。
上述PCI快速通道设备实施例中的PCI快速通道设备为PCI快速通道的根联合体设备(Root Complex)或PCI快速通道的交换机(Switch)的下行接口处的设备；对端设备为PCI快速通道的端点设备(Endpoint)或PCI快速通道的交换机的上行接口处的设备。PCI快速通道设备可用于执行上述PCI快速通道链路能量管理方法实施例的技术方案，其工作原理及达到的技术效果与方法实施例类似。
图6为本发明PCI快速通道链路能量管理系统实施例的结构示意图，如图6所示，本实施例的PCI快速通道链路能量管理系统包括彼此收发数据的第一设备50和第二设备51。其中，第一设备50为上述图4或图5所示实施例的PCI快速通道设备，第二设备51为PCI快速通道的端点设备或PCI快速通道的交换机的上行接口处的设备。
本实施例可使用上述PCI快速通道链路能量管理方法实施例的技术方案，其技术原理与达到的技术效果类似，不再赘述。
图7为本发明实施例应用于PCI快速通道系统中的实例图，如图7所示的PCI快速通道系统中包括多种基于PCI快速通道链路60进行传输数据的设备，实际应用中，上述本发明实施例中的第一设备或者PCI快速通道设备可以为图示中的根联合体设备62，也可以为PCI快速通道交换机63的下行接口处的设备，第二设备或者对端设备可以为以太网控制器等的端点设备61，也可以为PCI快速通道交换机63的上行接口处的设备。在PCI快速通道系统运行中，例如根联合体设备62和端点设备61之间的PCI快速通道链路60采用本发明实施例的能量管理方法，当PCI快速通道链路60中业务流量较小时，根联合体设备62可以通过检测该业务流量生成调整信息后，首先根联合体设备62停止向端点设备61发送数据，再通过清除端点设备61的主设备使能位使端点设备61将当前数据发送完毕后暂停向根联合体设备62发送数据，根联合体设备62等待预定的时间后根据调整信息对链路的速率和/或位宽进行调整处理，并与端点设备62重新协商，使两端将收发数据的速率和/或位宽调整到根联合体设备62调整处理后的速率和/或位宽，根联合体设备62确认协商完成后恢复向端点设备62发送数据，同时对端点设备62的主设备使能位重新置位，使其能够重新向根联合体设备62发送数据。上述调整处理之前，由于根联合体设备62清除了端点设备的主设备使能位，使其能在链路调整之前停止数据发送，从而可避免链路中正在收发数据的丢失，保证链路调整不影响链路的业务，提高了链路能量管理过程中的数据传输的安全性。另外，若根联合体设备62不具有位宽的调整功能，其还可以采用本发明上述实施例中介绍的通过设置接口链路通道的方式实现链路的位宽调整，以提高链路能量管理中对链路调整的灵活性。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (20)

1.一种PCI快速通道链路能量管理方法，其特征在于，包括：
第一设备获取对PCI快速通道链路当前的速率和/或位宽进行调整处理的调整信息；
所述第一设备停止数据发送，并清除链路对端第二设备的配置空间命令寄存器的主设备使能位，以使所述第二设备在当前数据发送结束后停止数据发送；
所述第一设备在清除链路对端第二设备的配置空间命令寄存器的主设备使能位后等待预定的时间生成停止信息，或者在接收到所述第二设备发送的当前数据的结束标志后生成停止信息；
所述第一设备根据所述停止信息启动，并根据所述调整信息对链路的速率和/或位宽进行调整处理；
所述第一设备恢复数据发送，并重新对所述主设备使能位置位，以使所述第一设备和第二设备以调整处理后的速率和/或位宽重新收发数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一设备根据所述调整信息对链路的位宽进行调整处理，具体为：
所述第一设备根据所述调整信息通过设置通道禁止功能对链路当前的位宽进行调整处理。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一设备根据所述调整信息通过设置通道禁止功能对链路当前的位宽进行调整处理，具体包括：
若所述调整信息为将链路当前的位宽降低到某一链路位宽，则所述第一设备通过关闭该链路位宽与该链路位宽的上一级链路位宽之间任意的接口链路通道对链路当前的位宽进行调整处理；
若所述调整信息为将链路当前的位宽提高到某一链路位宽，则所述第一设备通过开启该链路位宽对应的所有接口链路通道对链路当前的位宽进行调整处理。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一设备根据所述调整信息对链路的位宽进行调整处理，具体为：
若所述调整信息为将链路当前的位宽降低到或提高到某一链路位宽，则所述第一设备通过将链路当前的位宽设定到该链路位宽对链路当前的位宽进行调整处理。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一设备根据所述调整信息对链路的速率进行调整处理，具体为：
若所述调整信息为将链路当前的速率降低到或者提高到某一链路速率，则所述第一设备将该链路速率写入链路控制第二寄存器；
当对链路当前的速率进行调整时，所述第一设备根据所述链路控制第二寄存器中写入的速率值对链路当前的速率进行调整处理。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一设备根据所述调整信息对链路的速率和/或位宽进行调整处理之后，还包括：
所述第一设备根据链路控制寄存器中的链路重新协商使能位启动重新协商，以使所述第一设备和第二设备将收发数据的速率和/或位宽调整到所述第一设备调整处理后的速率和/或位宽；
根据链路状态寄存器中的链路协商状态值确认重新协商完成。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一设备获取对PCI快速通道链路当前的速率和/或位宽进行调整处理的调整信息之前，还包括：
所述第一设备从链路状态寄存器中读取链路当前的速率和位宽；
根据链路能够传输的速率和位宽以及链路当前的速率和位宽确定对链路当前的速率和/或位宽进行调整。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一设备根据所述调整信息对链路的速率和/或位宽进行调整处理之后，还包括：
所述第一设备根据调整处理后的速率和位宽更新链路状态寄存器中的速率和位宽；
相应地，所述第一设备以调整处理后的速率和/或位宽重新收发数据，具体为：
所述第一设备按照所述链路状态寄存器中更新后的速率和位宽重新收发数据。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一设备根据链路能够传输的速率和位宽以及链路当前的速率和位宽确定对链路当前的速率和/或位宽进行调整之后，还包括：
所述第一设备获取链路当前的业务流量；
根据所述业务流量与预设的流量门限值的比较结果，生成对PCI快速通道链路当前的速率和/或位宽的调整信息。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述流量门限值为多个，每个流量门限值与链路特定带宽的速率和位宽相对应，
相应地，根据所述业务流量与预设的流量门限值的比较结果，生成对PCI快速通道链路当前的速率和/或位宽的调整信息，具体为：
根据所述业务流量与预设的某个流量门限值的比较结果，生成将链路当前的速率和/或位宽调整到与该流量门限值对应的速率和位宽的调整信息。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一设备获取链路当前的业务流量，具体为：
获取单位时间内通过所述链路收发的报文计数或中断次数；
根据所述报文计数或中断次数确定所述链路当前的业务流量。
12.根据权利要求1～5中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一设备为PCI快速通道的根联合体设备或PCI快速通道的交换机的下行接口处的设备；所述第二设备为PCI快速通道的端点设备或PCI快速通道的交换机的上行接口处的设备。
13.一种PCI快速通道设备，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取对PCI快速通道链路当前的速率和/或位宽进行调整处理的调整信息；
控制模块，用于停止所述PCI快速通道设备的数据发送，并清除链路对端设备的配置空间命令寄存器的主设备使能位，以使所述对端设备在当前数据发送结束后停止数据发送；还用于在清除链路对端第二设备的配置空间命令寄存器的主设备使能位后等待预定的时间生成停止信息，或者在接收到所述第二设备发送的当前数据的结束标志后生成停止信息；还用于在链路的速率和/或位宽调整处理之后恢复所述PCI快速通道设备的数据发送，并重新对所述主设备使能位置位，以使所述PCI快速通道设备和对端设备以调整处理后的速率和/或位宽重新收发数据；
处理模块，用于根据所述停止信息启动，并根据所述调整信息对链路的速率和/或位宽进行调整处理。
14.根据权利要求13所述的设备，其特征在于，所述处理模块包括第一处理单元，
所述第一处理单元，用于若所述调整信息为将链路当前的位宽降低到某一链路位宽，则通过关闭该链路位宽与该链路位宽的上一级链路位宽之间任意的接口链路通道对链路当前的位宽进行调整处理；以及若所述调整信息为将链路当前的位宽提高到某一链路位宽，则通过开启该链路位宽对应的所有接口链路通道对链路当前的位宽进行调整处理。
15.根据权利要求13所述的设备，其特征在于，所述处理模块包括第二处理单元，
所述第二处理单元，用于若所述调整信息为将链路当前的位宽降低到或提高到某一链路位宽，则通过将链路当前的位宽设定到该链路位宽对链路当前的位宽进行调整处理。
16.根据权利要求13所述的设备，其特征在于，所述处理模块包括第三处理单元，
所述第三处理单元，用于若所述调整信息为将链路当前的速率降低到或者提高到某一链路速率，则将该链路速率写入链路控制第二寄存器；当对链路当前的速率进行调整时，根据所述链路控制第二寄存器中写入的速率值对链路当前的速率进行调整处理。
17.根据权利要求14～16中任一项所述的设备，其特征在于，所述处理模块还包括协商单元，
所述协商单元，用于根据链路控制寄存器中的链路重新协商使能位启动重新协商，以使所述PCI快速通道设备和对端设备将收发数据的速率和/或位宽调整到所述PCI快速通道设备调整处理后的速率和/或位宽；并根据链路状态寄存器中的链路协商状态值确认重新协商完成。
18.根据权利要求17所述的设备，其特征在于，所述获取模块，还用于从链路状态寄存器中读取链路当前的速率和位宽；并根据链路能够传输的速率和位宽以及当前的速率和位宽确定对链路当前的速率和/或位宽进行调整；以及用于获取单位时间内通过所述链路收发的报文计数或中断次数，根据所述报文计数或中断次数确定所述链路当前的业务流量；并根据所述业务流量与预设的流量门限值的比较结果，生成对PCI快速通道链路当前的速率和/或位宽的调整信息。
19.根据权利要求13～16中任一项所述的设备，其特征在于，所述PCI快速通道设备为PCI快速通道的根联合体设备或PCI快速通道的交换机的下行接口处的设备；所述对端设备为PCI快速通道的端点设备或PCI快速通道的交换机的上行接口处的设备。
20.一种PCI快速通道链路能量管理系统，其特征在于，包括：彼此收发数据的第一设备和第二设备，所述第一设备为如权利要求13～19中任一项所述的PCI快速通道设备，所述第二设备为PCI快速通道的端点设备或PCI快速通道的交换机的上行接口处的设备。
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