CN104375967A - 一种应用于pci-e的流量控制方法、设备及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种应用于PCI-E的流量控制方法、设备及系统，其中，一种应用于PCI-E的流量控制方法包括：获取节点的上级节点当前需要传输的传输层数据报文的报文信息；根据上述报文信息以及全局缓存池中用于缓存上述传输层数据报文的剩余缓存空间，获取上述传输层数据报文的报文头缓存额度量和报文数据缓存额度量，若报文头缓存额度量与报文数据缓存额度量不相等，则：根据上述报文信息和上述全局缓存池的全部剩余缓存空间，获取上述传输层数据报文的额度，向上述上级节点反馈上述传输层数据报文的额度，以便上述上级节点在上述额度指示的报文数量范围内向节点传输上述传输层数据报文。本发明方案能够有效提高缓存空间的利用率。

Description

一种应用于PCI-E的流量控制方法、设备及系统

技术领域

本发明涉及数据传输技术领域，尤其涉及一种应用于PCI-E的流量控制方法、设备及系统。

背景技术

快捷外设互联标准（PCI-E，Peripheral Component Interconnect Express）是计算机内部总线外设互联标准（PCI，Peripheral Component Interconnect）的一种。在PCI-E总线上，数据以报文形式进行传输，PCI-E的各级节点中设置缓存存放报文。当缓存满载后，本级节点将直接丢弃上级节点后续发送的报文，而上级节点则会择机重发被丢弃的报文，直到报文成功到达本级节点。这种重发机制大大降低了数据链路的利用率。

目前，PCI-E总线上使用基于额度（Credit-Based）的流量控制（FlowControl）机制协调节点间的报文收发：报文到达缓存时被分解为报文头（Header）和报文数据（Data）两部分，对应地，缓存包括报文头缓存和报文数据缓存两部分；本级节点根据本地缓存计算额度（Credit），额度用于指示本地缓存能够存放的报文数量，本级节点将额度上报上级节点，上级节点根据该额度向本级节点发送报文，从而提高数据链路的利用率。

但是，在上述技术方案中，报文头缓存和报文数据缓存的容量是固定的，报文头的长度也是固定的，而报文数据的长度并不是固定的，因此无法保证报文头缓存存放报文头的额度与报文数据缓存存放报文数据的额度相同，造成缓存资源的浪费。

发明内容

为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种应用于PCI-E的流量控制方法、设备及系统，用于解决缓存资源浪费的问题，提高缓存空间的利用率。

本发明第一方面提供了一种流量控制方法，应用于PCI-E系统中，上述PCI-E系统中的节点包含至少一个全局缓存池，其中，上述流量控制方法，包括：

获取上述节点的上级节点当前需要传输的传输层数据报文的报文信息；

根据上述传输层数据报文的报文信息以及上述全局缓存池中用于缓存上述传输层数据报文的剩余缓存空间，获取上述传输层数据报文的报文头缓存额度量和报文数据缓存额度量，其中，上述剩余缓存空间包括：用于缓存上述传输层数据报文的报文头的剩余报文头缓存空间，以及用于缓存上述传输层数据报文的报文数据的剩余报文数据缓存空间，上述报文头缓存额度量用于指示上述剩余报文头缓存空间能够缓存上述报文头的数量，上述报文数据缓存额度量用于指示上述剩余报文数据缓存空间能够缓存上述报文数据的数量；

若上述传输层数据报文的报文头缓存额度量与上述报文数据缓存额度量不相等，则：

根据上述传输层数据报文的报文信息和上述全局缓存池的全部剩余缓存空间，获取上述传输层数据报文的额度，其中，上述额度用于指示当前上述全局缓存池中能够存放的上述传输层数据报文的报文数量；

向上述上级节点反馈上述传输层数据报文的额度，以便上述上级节点在上述额度指示的报文数量范围内向上述节点传输上述传输层数据报文。

基于本发明第一方面，在第一种可能的实现方式中，上述报文信息包括：报文头长度和报文数据长度；

上述获取上述传输层数据报文的报文头缓存额度量和报文数据缓存额度量，包括：

将上述剩余报文头缓存空间除以上述传输层数据报文的报文头长度，获得上述传输层数据报文的报文头缓存额度量；

将上述剩余报文数据缓存空间除以上述传输层数据报文的报文数据长度，获得上述传输层数据报文的报文数据缓存额度量。

基于本发明第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，上述获取上述传输层数据报文的额度，包括：

将上述全局缓存池的全部剩余缓存空间除以上述传输层数据报文的报文长度，获得上述传输层数据报文的额度，其中，上述传输层数据报文的报文长度等于上述传输层数据报文的报文头长度和报文数据长度之和。

基于本发明第一方面，或者本发明第一方面的第一种可能的实现方式，或者本发明第一方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，上述获取上述传输层数据报文的额度之后，还包括：

根据上述传输层数据报文的报文信息和上述传输层数据报文的额度，将上述全局缓存池的全部剩余缓存空间划分为上述传输层数据报文的报文头缓存空间和报文数据缓存空间，其中，上述传输层数据报文的报文头缓存空间和报文数据缓存空间分别用于存储上述传输层数据报文的报文头和报文数据。

基于本发明第一方面，或者本发明第一方面的第一种可能的实现方式，或者本发明第一方面的第二种可能的实现方式，或者本发明第一方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，上述传输层数据报文具体包括如下任一种：

Posted TLP报文；

Non-Posted TLP报文；

Completion TLP报文。

本发明第二方面提供了一种流量控制设备，应用于PCI-E系统中，上述PCI-E系统中的节点包含至少一个全局缓存池，其中，上述流量控制设备包括：

第一获取单元，用于获取上述节点的上级节点当前需要传输的传输层数据报文的报文信息；

第二获取单元，用于根据上述第一获取单元获取的上述传输层数据报文的报文信息，以及上述全局缓存池中用于缓存上述传输层数据报文的剩余缓存空间，获取上述传输层数据报文的报文头缓存额度量和报文数据缓存额度量，其中，上述剩余缓存空间包括：用于缓存上述传输层数据报文的报文头的剩余报文头缓存空间，以及用于缓存上述传输层数据报文的报文数据的剩余报文数据缓存空间，上述报文头缓存额度量用于指示上述剩余报文头缓存空间能够缓存上述报文头的数量，上述报文数据缓存额度量用于指示上述剩余报文数据缓存空间能够缓存上述报文数据的数量；

判断单元，用于判断第二获取单元获取的上述传输层数据报文的报文头缓存额度量和报文数据缓存额度量是否相等；

第三获取单元，用于当上述判断单元的判断结果为是时，根据上述传输层数据报文的报文信息和上述全局缓存池的全部剩余缓存空间，获取上述传输层数据报文的额度，其中，上述额度用于指示当前上述全局缓存池中能够存放的上述传输层数据报文的报文数量；

反馈单元，用于向上述上级节点反馈上述第三获取单元获取的上述传输层数据报文的额度。

基于本发明第二方面，在第一种可能的实现方式中，上述第一获取单元获得的报文信息包括：报文头长度和报文数据长度；

上述第二获取单元具体用于：将上述剩余报文头缓存空间除以上述传输层数据报文的报文头长度，获得上述传输层数据报文的报文头缓存额度量；将上述剩余报文数据缓存空间除以上述传输层数据报文的报文数据长度，获得上述传输层数据报文的报文数据缓存额度量。

基于本发明第二方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，上述第三获取单元具体用于：将上述全局缓存池的全部剩余缓存空间除以上述传输层数据报文的报文长度，获得上述传输层数据报文的额度，其中，上述传输层数据报文的报文长度等于上述传输层数据报文的报文头长度和报文数据长度之和。

基于本发明第二方面，或者本发明第二方面的第一种可能的实现方式，或者本发明第二方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，上述流量控制设备还包括：

缓存划分单元，用于根据上述第一获取单元获得的上述传输层数据报文的报文信息，以及上述第三获取单元获得的上述传输层数据报文的额度，将上述全局缓存池的全部剩余缓存空间划分为上述传输层数据报文的报文头缓存空间和报文数据缓存空间，其中，上述传输层数据报文的报文头缓存空间和报文数据缓存空间分别用于存储上述传输层数据报文的报文头和报文数据。

基于本发明第二方面，或者本发明第二方面的第一种可能的实现方式，或者本发明第二方面的第二种可能的实现方式，或者本发明第二方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，上述流量控制设备为上述快捷外设互联标准系统中的节点。

本发明第三方面提供了一种流量控制设备，应用于PCI-E系统中，上述PCI-E系统中的节点包含至少一个全局缓存池，其中，上述流量控制设备，包括：输入装置、输出装置和处理器，其中，

上述处理器用于：

通过上述输入装置获取上述节点的上级节点当前需要传输的传输层数据报文的报文信息；

根据获取的上述传输层数据报文的报文信息以及上述全局缓存池中用于缓存上述传输层数据报文的剩余缓存空间，获取上述传输层数据报文的报文头缓存额度量和报文数据缓存额度量，其中，上述剩余缓存空间包括：用于缓存上述传输层数据报文的报文头的剩余报文头缓存空间，以及用于缓存上述传输层数据报文的报文数据的剩余报文数据缓存空间，上述报文头缓存额度量用于指示上述剩余报文头缓存空间能够缓存上述报文头的数量，上述报文数据缓存额度量用于指示上述剩余报文数据缓存空间能够缓存上述报文数据的数量；

若上述传输层数据报文的报文头缓存额度量与上述报文数据缓存额度量不相等，则：根据上述传输层数据报文的报文信息和上述全局缓存池的全部剩余缓存空间，获取上述传输层数据报文的额度，其中，上述额度用于指示当前上述全局缓存池中能够存放的上述传输层数据报文的报文数量；

通过上述输出装置向上述上级节点反馈上述传输层数据报文的额度，以便上述上级节点在上述额度指示的报文数量范围内向上述节点传输上述传输层数据报文。

基于本发明第三方面，在第一种可能的实现方式中，

上述报文信息包括：报文头长度和报文数据长度；

上述处理器具体用于：将上述剩余报文头缓存空间除以上述传输层数据报文的报文头长度，获得上述传输层数据报文的报文头缓存额度量；将上述剩余报文数据缓存空间除以上述传输层数据报文的报文数据长度，获得上述传输层数据报文的报文数据缓存额度量。

基于本发明第三方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，上述处理器具体用于：将上述全局缓存池的全部剩余缓存空间除以上述传输层数据报文的报文长度，获得上述传输层数据报文的额度，其中，上述传输层数据报文的报文长度等于上述传输层数据报文的报文头长度和报文数据长度之和。

基于本发明第三方面，或者本发明第三方面的第一种可能的实现方式，或者本发明第三方面的第二种可能的实现方式，在本发明第三方面的第三种可能的实现方式中，上述处理器还用于：

根据上述传输层数据报文的报文信息和上述传输层数据报文的额度，将上述全局缓存池的全部剩余缓存空间划分为上述传输层数据报文的报文头缓存空间和报文数据缓存空间，其中，上述传输层数据报文的报文头缓存空间和报文数据缓存空间分别用于存储上述传输层数据报文的报文头和报文数据。

基于本发明第三方面，或者本发明第三方面的第一种可能的实现方式，或者本发明第三方面的第二种可能的实现方式，或者本发明第三方面的第三种可能的实现方式，在本发明第三方面的第四种可能的实现方式中，上述流量控制设备为上述快捷外设互联标准系统中的节点。

本发明第四方面提供了一种流量控制系统，应用于PCI-E系统中，其特征在于，上述流量控制系统包括：PCI-E总线上的第一节点和第二节点；

其中，上述第一节点为上述第二节点的上级节点，上述第二节点包含至少一个全局缓存池；

上述第一节点用于向上述第二节点发送传输层数据报文；

上述第二节点用于：获取上述第一节点当前需要传输的传输层数据报文的报文信息；根据上述传输层数据报文的报文信息以及上述全局缓存池中用于缓存上述传输层数据报文的剩余缓存空间，获取上述传输层数据报文的报文头缓存额度量和报文数据缓存额度量，其中，上述剩余缓存空间包括：用于缓存上述传输层数据报文的报文头的剩余报文头缓存空间，以及用于缓存上述传输层数据报文的报文数据的剩余报文数据缓存空间，上述报文头缓存额度量用于指示上述剩余报文头缓存空间能够缓存上述报文头的数量，上述报文数据缓存额度量用于指示上述剩余报文数据缓存空间能够缓存上述报文数据的数量；若上述传输层数据报文的报文头缓存额度量与上述报文数据缓存额度量不相等，则：根据上述传输层数据报文的报文信息和上述全局缓存池的全部剩余缓存空间，获取上述传输层数据报文的额度，其中，上述额度用于指示当前上述全局缓存池中能够存放的上述传输层数据报文的报文数量；向上述第一节点反馈上述传输层数据报文的额度，以便上述上级节点在上述额度指示的报文数量范围内向上述节点传输上述传输层数据报文。

由上可见，本发明实施例中在PCI-E系统中的节点中设置至少一个全局缓存池，当需要传输某一种传输层数据报文时，判断全局缓存池中的剩余报文头缓存空间能够存放该传输层数据报文的报文头的数量，与全局缓存池中的剩余报文数据缓存空间能够存放该传输层数据报文的报文数据的数量是否相等，若该判断结果为否，则根据算法重新分配报文头缓存空间和报文数据缓存空间，使得报文头缓存空间能够存放的报文头的数量与报文数据缓存空间能够存放的报文数据的数量相等，从而解决了缓存资源浪费的问题，提高缓存空间的利用率。

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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为现有技术的PCI-E总线示意图；

图2为本发明提供的流量控制方法一个实施例流程示意图；

图3为本发明提供的一种全局缓存池结构示意图；

图4为本发明提供的流量控制方法另一个实施例流程示意图；

图5为本发明提供的流量控制设备一个实施例结构示意图；

图6为本发明提供的流量控制设备另一个实施例结构示意图；

图7为本发明提供的流量控制设备再一个实施例结构示意图；

图8为本发明提供的流量控制系统一个实施例结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明中的说明书附图，对发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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。

本发明实施例基于PCI-E系统中的PCI-E总线，应用于PCI-E总线上级节点与下级节点之间的报文传输。请参见图1，PCI-E总线上至少包括两个节点：第一节点101和第二节点102。若将第一节点101视为当前节点，则第二节点102为当前节点的下级节点；若将第二节点102视为当前节点，则第一节点101为当前节点的上级节点。传输层数据报文（TLP，Transfer Layer Packet）根据上级节点-当前节点-下级节点的路径传输。TLP报文包括报文头和报文数据两部分，报文头记录了该报文的报文信息，如报文类型、报文头长度、报文数据长度等，对于某一种TLP报文的报文头来说，报文头的形式固定，因而其报文头长度也固定不变；报文数据是报文实际有效的数据内容，因而报文数据长度通常是可变的。PCI-E总线上中的节点在接收到一个TLP报文后，为了系统管理需要将一个TLP报文拆分为报文头和报文数据两个部分分别存放于两个相互独立的缓存区中。

本发明第一实施例将对一种流量控制方法进行详细说明，该流量控制方法应用于PCI-E系统中，请参见图2，本实施例上述的流量控制方法包括：

201、获取节点的上级节点当前需要传输的TLP报文的报文信息；

在本发明实施例中，上述节点包含至少一个全局缓存池。

可选地，上述报文信息包括报文头长度和报文数据长度。

202、根据上述TLP报文的报文信息以及上述全局缓存池中用于缓存上述TLP报文的剩余缓存空间，获取上述TLP的报文头缓存额度量和报文数据额度量；

其中，上述剩余缓存空间包括：用于缓存上述TLP的报文头的剩余报文头缓存空间，以及用于缓存上述TLP的报文数据的剩余报文数据缓存空间，上述报文头缓存额度量用于指示上述剩余报文头缓存空间能够缓存上述报文头的数量，上述报文数据缓存额度量用于指示上述剩余报文数据缓存空间能够缓存上述报文数据的数量；

在本发明实施例中，当节点的上级节点向该节点发送一个TLP报文时，该节点接收该TLP报文并需要将该TLP报文存放于本地全局缓存池中。

在本发明实施例中，TLP报文包括：Posted TLP报文、Non-Posted TLP报文和Completion TLP报文三种。可选地，在系统初始化时，上述节点根据TLP报文所属的类型，为该类型的TLP报文分配两个缓存空间：报文头缓存空间和报文数据缓存空间。上述节点根据报文头缓存空间大小、报文数据缓存空间大小、缺省的报文头长度和缺省的报文数据长度计算该类型的TLP报文的额度。其中，报文头的额度等于报文头缓存空间大小除以缺省的报文头长度，报文数据的额度等于报文数据缓存空间大小除以缺省的报文数据长度，且报文头的额度等于报文数据的额度。上述节点将该系统初始化时的报文头的额度和报文数据的额度发送给该节点的上级节点。该节点的上级节点根据这两个额度向该节点发送相应类型的TLP报文。每一次发送一个该类型的TLP报文，该节点的上级节点就对这两个额度进行减一处理，直到额度为零或额度被刷新，其中，额度被刷新是指重新获得该节点反馈的该类型的TLP报文的报文头的额度和报文数据的额度。

在其它时刻，该节点的上级节点向该节点发送当前需要传输的TLP报文的报文信息，该节点根据上述TLP报文的报文信息以及上述全局缓存池中用于缓存上述TLP报文的剩余缓存空间，获取上述TLP报文的报文头缓存额度量和报文数据额度量。可选地，上述报文信息包括：报文头长度和报文数据长度，则，上述TLP报文的报文头缓存额度量等于上述剩余报文头缓存空间除以上述TLP报文的报文头长度，上述TLP报文的报文数据缓存额度量等于上述剩余报文数据缓存空间除以上述TLP报文的报文数据长度。

若上述TLP报文的报文头缓存额度量与报文数据缓存额度量不相等，则进入步骤203和204。

203、根据上述TLP报文的报文信息和上述全局缓存池的全部剩余缓存空间，获取上述TLP报文的额度；

其中，上述额度用于指示当前上述全局缓存池中能够存放的上述TLP报文的报文数量。

本发明实施例中，当报文头缓存额度量与报文数据缓存额度量不相等，说明剩余报文头缓存空间所能存放的报文头的数量与剩余报文数据缓存所能存放的报文数据的数据不相等，如果节点持续缓存相同长度的这种TLP报文，其报文头缓存空间或报文数据缓存空间会成为报文缓存机制的短板，导致缓存资源的浪费，因此，回收用于缓存该TLP报文的剩余报文头缓存空间和剩余报文数据缓存至全局缓存池，再统一调度缓存空间，调度目标是使得重新分配的报文头缓存空间所能存放的该TLP报文的报文头的数量与重新分配的报文数据缓存空间所能存放的该TLP报文的报文数据的数量相等，从而合理利用缓存资源。

由于需要保证报文头的额度等于报文数据的额度，因此，可选地，将上述全局缓存池的全部剩余缓存空间除以上述TLP报文的报文长度，获得上述TLP报文的额度，其中，上述TLP报文的报文长度等于上述TLP报文的报文头长度和报文数据长度之和。

204、向节点的上级节点反馈上述TLP报文的额度；

在步骤203获取节点的上级节点当前需要传输的TLP报文的额度后，节点向其上级节点反馈上述当前需要传输的TLP报文的额度，以便该上级节点在上述额度指示的报文数量范围内向该节点传输上述TLP报文。

可选地，反馈上述TLP报文的额度记载于数据链路层信息包（DLLP，Data Link Layer Packet）报文中。

可选地，在步骤203获得上述TLP报文的额度之后，根据上述TLP报文的报文信息和上述TLP报文的额度，将上述全局缓存池的全部剩余缓存空间划分为上述TLP报文的报文头缓存空间和报文数据缓存空间，其中，上述TLP报文的报文头缓存空间和报文数据缓存空间分别用于存储上述TLP报文的报文头和报文数据。

其中，新的上述TLP报文的报文头缓存空间可以等于上述TLP报文的报文头长度乘以步骤203获得的上述TLP报文的额度，新的上述TLP报文的报文数据缓存大小可以等于上述TLP报文的报文数据长度乘以步骤203获得的上述TLP报文的额度。

由上可见，本发明实施例中在PCI-E系统中的节点中设置至少一个全局缓存池，当需要传输某一种传输层数据报文时，判断全局缓存池中的剩余报文头缓存空间能够存放该传输层数据报文的报文头的数量，与全局缓存池中的剩余报文数据缓存空间能够存放该传输层数据报文的报文数据的数量是否相等，若该判断结果为否，则根据算法重新分配报文头缓存空间和报文数据缓存空间，使得报文头缓存空间能够存放的报文头的数量与报文数据缓存空间能够存放的报文数据的数量相等，从而解决了缓存资源浪费的问题，提高缓存空间的利用率。

PCI-E总线上一个完整的传输过程通常包括多个TLP报文，在这多个TLP报文中，每个TLP报文之间存在一定的联系，例如，一个完整的存储器读操作由存储器读请求TLP报文和存储器读完成TLP报文组成。根据传输特性分类，TLP报文分为三类：Posted TLP报文、Non-Posted TLP报文和CompletionTLP报文。报文头缓存包括Posted TLP报文头缓存（即PH缓存）、Non-PostedTLP报文头缓存（即NPH缓存）和Completion TLP报文头缓存（即CplH缓存），报文数据缓存包括Posted TLP报文数据缓存（即PD缓存）、Non-PostedTLP报文数据缓存（即NPD缓存）和Completion TLP报文数据缓存（即CplD缓存）。

这三类TLP报文在进行传输时需要使用不同的缓存。缓存由多个单元组成，每个单元的大小与缓存的类型相关，具体关系请参见下表1。

表1

类型	单元的大小
		PH缓存	5个DW（即Double Word）
PD缓存	4个DW
		NPH缓存	5个DW
NPD缓存	1个DW
		CplH缓存	4个DW
CplD缓存	4个DW

PCI-E总线规范将这些缓存使用的单元统称为Flow Control Unit（即FCUnit）。因此，在图2所示实施例中，步骤201获取的报文信息还包括报文类型，在步骤202之前，节点需要根据报文信息中的报文类型确定TLP报文的类型，若TLP报文为Posted TLP报文，则在步骤202中，根据步骤201获取的Posted TLP报文的报文信息和上述全局缓存池中用于缓存Posted TLP报文的剩余缓存空间，获取Posted TLP报文的报文头缓存额度量和报文数据额度量，在步骤203中，根据Posted TLP报文的报文信息和上述全局缓存池的全部剩余缓存空间，获取Posted TLP报文的额度；若TLP报文为Non-Posted TLP报文，则在步骤202中，根据步骤201获取的Non-Posted TLP报文的报文信息和上述全局缓存池中用于缓存Non-Posted TLP报文的剩余缓存空间，获取Non-Posted TLP报文的报文头缓存额度量和报文数据额度量，在步骤203中，根据Non-Posted TLP报文的报文信息和上述全局缓存池的全部剩余缓存空间，获取Non-Posted TLP报文的额度；若TLP报文为Completion TLP报文，则在步骤202中，根据步骤201获取的Completion TLP报文的报文信息和上述全局缓存池中用于缓存Completion TLP报文的剩余缓存空间，获取Completion TLP报文的报文头缓存额度量和报文数据额度量，在步骤203中，根据Completion TLP报文的报文信息和上述全局缓存池的全部剩余缓存空间，获取Completion TLP报文的额度。

本发明实施例还提供了一种全局缓存池的结构，请参见图3，在节点中，原有的六种缓存类型Posted TLP报文头缓存、Posted TLP报文数据缓存、Non-Posted TLP报文头缓存、Non-Posted TLP报文数据缓存、Completion TLP报文头缓存和Completion TLP报文数据缓存通过多进多出连接技术从全局缓存池中获取缓存资源，从而实现报文头缓存和报文数据缓存的统一、灵活调度。具体地，全局缓存池采用多分组（Multi-Bank）技术进行设计，设计的全局缓存池包括6读6写端口。

下面以Posted TLP报文为例，对本发明实施例中的流量控制方法进行描述，请参见图4，本发明实施例中的流量控制方法，包括：

401、获取节点的上级节点当前需要传输的TLP报文的报文信息；

本发明实施例中，假设节点的上级节点向该节点发送的TLP报文为PostedTLP报文，该节点可从获取到的报文信息中确定出该TLP报文为Posted TLP报文。

402、节点计算Posted TLP报文头缓存额度量和Posted TLP报文数据缓存额度量；

其中，Posted TLP报文头缓存额度量等于全局缓存池中Posted TLP报文的剩余报文头缓存空间除以Posted TLP报文的报文头长度。

Posted TLP报文数据缓存额度量等于全局缓存池中Posted TLP报文的剩余报文数据缓存空间除以Posted TLP报文的报文数据长度。

403、判断Posted TLP报文头缓存额度量与Posted TLP报文数据缓存额度量是否相等。

若相等，则执行步骤404，若不相等，则执行步骤405。

404、不进行任何操作。

405、节点回收剩余的Posted TLP报文头缓存空间和剩余的Posted TLP报文数据缓存空间至全局缓存池。

假设全局缓存池的原来容量为S，则回收剩余的Posted TLP报文头缓存空间H和剩余的Posted TLP报文数据缓存空间D至全局缓存池，回收后的全局缓存池容量为：S+H+D。

406、根据上述Posted TLP报文的报文信息和上述全局缓存池的全部剩余缓存空间，获取上述Posted TLP报文的额度；

假设上述Posted TLP报文的额度为s，则s=（S+H+D）÷（h+d），其中，h为上述Posted TLP报文的报文头长度，d为上述Posted TLP报文的报文数据长度。

407、节点分配新的Posted TLP报文头缓存空间；

其中，新的Posted TLP报文头缓存空间等于Posted TLP报文头长度乘以上述Posted TLP报文的额度。

假设新的Posted TLP报文头缓存空间为H_new，则H_new=h×s。

408、节点分配新的Posted TLP报文数据缓存空间；

其中，新的Posted TLP报文数据缓存空间等于Posted TLP报文数据长度乘以上述Posted TLP报文的额度。

假设新的Posted TLP报文数据缓存空间为D_new，则D_new=d×s。

409、向节点的上级节点反馈上述Posted TLP报文的额度。

在本实施例中，对于Posted TLP报文，判断Posted TLP报文头缓存能够存放Posted TLP报文头的数量与Posted TLP报文数据缓存能够存放PostedTLP报文数据的数量是否相等，若判断结果为否，则根据算法重新分配PostedTLP报文头缓存空间和Posted TLP报文数据缓存空间，使得Posted TLP报文头缓存空间能够存放Posted TLP报文头的数量与Posted TLP报文数据缓存空间能够存放Posted TLP报文数据的数量相等，提高缓存资源的利用率。

本发明实施例还提供了一种流量控制设备，应用于PCI-E系统中，其中，上述PCI-E系统中的节点包含至少一个全局缓存池，请参见图5，本发明实施例中的流量控制设备500，包括：

第一获取单元501、第二获取单元502、判断单元503、第三获取单元504和反馈单元505。

其中，第一获取单元501，用于获取节点的上级节点当前需要传输的传输层数据报文的报文信息。

第二获取单元502，用于根据第一获取单元501获取的上述TLP报文的报文信息，以及上述全局缓存池中用于缓存上述TLP报文的剩余缓存空间，获取上述TLP报文的报文头缓存额度量和报文数据缓存额度量，其中，上述剩余缓存空间包括：用于缓存上述TLP报文的报文头的剩余报文头缓存空间，以及用于缓存上述TLP报文的报文数据的剩余报文数据缓存空间，上述报文头缓存额度量用于指示上述剩余报文头缓存空间能够缓存上述报文头的数量，上述报文数据缓存额度量用于指示上述剩余报文数据缓存空间能够缓存上述报文数据的数量。

判断单元503，用于判断第二获取单元502获取的上述TLP报文的报文头缓存额度量和报文数据缓存额度量是否相等。

第三获取单元504，用于当判断单元503的判断结果为是时，根据上述TLP报文的报文信息和上述全局缓存池的全部剩余缓存空间，获取上述TLP报文的额度，其中，上述额度用于指示当前上述全局缓存池中能够存放的上述TLP报文的报文数量。

反馈单元505，用于向上述上级节点反馈第三获取单元504获取的上述TLP报文的额度。

可选地，第一获取单元501获得的报文信息包括：报文头长度和报文数据长度；则第二获取单元502具体用于：将上述剩余报文头缓存空间除以上述TLP报文的报文头长度，获得上述TLP报文的报文头缓存额度量；将上述剩余报文数据缓存空间除以上述TLP报文的报文数据长度，获得上述TLP报文的报文数据缓存额度量。

可选地，第三获取单元504具体用于：将上述全局缓存池的全部剩余缓存空间除以上述TLP报文的报文长度，获得上述TLP报文的额度，其中，上述TLP报文的报文长度等于上述TLP报文的报文头长度和报文数据长度之和。

可选地，在图5所示实施例的基础上，如图6所示，流量控制设备600还包括：缓存划分单元506，用于根据第一获取单元501获得的上述TLP报文的报文信息，以及第三获取单元504获得的上述TLP的额度，将上述全局缓存池的全部剩余缓存空间划分为上述TLP报文的报文头缓存空间和报文数据缓存空间，其中，上述TLP报文的报文头缓存空间和报文数据缓存空间分别用于存储上述TLP报文的报文头和报文数据。

需要说明的是，本发明实施例中的流量控制设备可以为PCI-E总线上的一个节点，或者，也可以为PCI-E总线上独立于节点的装置，此处不作限定。

需要说明的是，本发明实施例中的流量控制设备500和流量控制设备600可以用于实现上述方法实施例中的全部技术方案，其各个功能模块的功能可以根据上述方法实施例中的方法具体实现，其具体实现过程可参照上述方法实施例中的相关描述，此处不再赘述。

由上可见，本发明实施例中在PCI-E系统中的节点中设置至少一个全局缓存池，当需要向该节点传输某一种传输层数据报文时，流量控制设备判断该节点的全局缓存池中的剩余报文头缓存空间能够存放该传输层数据报文的报文头的数量，与全局缓存池中的剩余报文数据缓存空间能够存放该传输层数据报文的报文数据的数量是否相等，若该判断结果为否，则根据算法重新分配报文头缓存空间和报文数据缓存空间，使得报文头缓存空间能够存放的报文头的数量与报文数据缓存空间能够存放的报文数据的数量相等，从而解决了缓存资源浪费的问题，提高缓存空间的利用率。

本发明实施例还提供了另一种流量控制设备，应用于PCI-E系统中，其中，上述PCI-E系统中的节点包含至少一个全局缓存池，请参见图7，本发明实施例中的流量控制设备700，包括：

输入装置701、输出装置702、存储器703以及处理器704（流量控制设备的处理器704的数量可以是一个或者多个，图7以一个处理器为例）。在本发明的一些实施例中，输入装置701、输出装置702、存储器703以及处理器704可以通过总线或其它方式连接，如图8所示以通过总线连接为例。其中，存储器703中用来储存从输入装置701输入的数据，且还可以储存处理器704处理数据的必要文件等信息；输入装置701和输出装置702可以包括设备700与其他设备通信的端口，且还可以包括设备700外接的输出设备比如显示器、键盘、鼠标和打印机等，具体地输入装置701可以包括鼠标和键盘等，而输出装置702可以包括显示器等，在本实施例中输入装置801和输出装置802中与其他设备通信的端口可以为天线。

本发明实施例中的处理器704用于：

通过输入装置701获取上述节点的上级节点当前需要传输的传输层数据报文的报文信息；

根据获取的上述TLP报文的报文信息以及上述全局缓存池中用于缓存上述TLP报文的剩余缓存空间，获取上述TLP报文的报文头缓存额度量和报文数据缓存额度量，其中，上述剩余缓存空间包括：用于缓存上述TLP报文的报文头的剩余报文头缓存空间，以及用于缓存上述TLP报文的报文数据的剩余报文数据缓存空间，上述报文头缓存额度量用于指示上述剩余报文头缓存空间能够缓存上述报文头的数量，上述报文数据缓存额度量用于指示上述剩余报文数据缓存空间能够缓存上述报文数据的数量；

若上述TLP报文的报文头缓存额度量与上述报文数据缓存额度量不相等，则：根据上述TLP报文的报文信息和上述全局缓存池的全部剩余缓存空间，获取上述TLP报文的额度，其中，上述额度用于指示当前上述全局缓存池中能够存放的上述TLP报文的报文数量；

通过输出装置702向上述上级节点反馈上述TLP报文的额度，以便上述上级节点在上述额度指示的报文数量范围内向上述节点传输上述TLP报文。

可选地，上述报文信息包括：报文头长度和报文数据长度；处理器704具体用于：将上述剩余报文头缓存空间除以上述TLP报文的报文头长度，获得上述TLP报文的报文头缓存额度量；将上述剩余报文数据缓存空间除以上述TLP报文的报文数据长度，获得上述TLP报文的报文数据缓存额度量。

可选地，处理器704具体用于：将上述全局缓存池的全部剩余缓存空间除以上述TLP报文的报文长度，获得上述TLP报文的额度，其中，上述TLP报文的报文长度等于上述TLP报文的报文头长度和报文数据长度之和。

可选地，处理器704还用于：根据上述TLP报文的报文信息和上述TLP报文的额度，将上述全局缓存池的全部剩余缓存空间划分为上述TLP报文的报文头缓存空间和报文数据缓存空间，其中，上述TLP报文的报文头缓存空间和报文数据缓存空间分别用于存储上述TLP报文的报文头和报文数据。

需要说明的是，本发明实施例中的流量控制设备可以为PCI-E总线上的一个节点，或者，也可以为PCI-E总线上独立于节点的装置，此处不作限定。

需要说明的是，本发明实施例中的流量控制设备700可以用于实现上述方法实施例中的全部技术方案，其各个功能模块的功能可以根据上述方法实施例中的方法具体实现，其具体实现过程可参照上述方法实施例中的相关描述，此处不再赘述。

由上可见，本发明实施例中在PCI-E系统中的节点中设置至少一个全局缓存池，当需要向该节点传输某一种传输层数据报文时，流量控制设备判断该节点的全局缓存池中的剩余报文头缓存空间能够存放该传输层数据报文的报文头的数量，与全局缓存池中的剩余报文数据缓存空间能够存放该传输层数据报文的报文数据的数量是否相等，若该判断结果为否，则根据算法重新分配报文头缓存空间和报文数据缓存空间，使得报文头缓存空间能够存放的报文头的数量与报文数据缓存空间能够存放的报文数据的数量相等，从而解决了缓存资源浪费的问题，提高缓存空间的利用率。

本发明第六实施例将对一种流量控制系统进行说明，该流量控制系统应用于PCI-E系统中，请参阅图8，本发明实施例中的流量控制系统，包括：

PCI-E总线上的第一节点801和第二节点802。

其中，第一节点801与第二节点802通信连接。

第一节点801为第二节点802的上级节点，第一节点801用于向第二节点802发送TLP报文。

第二节点802为所实现的功能如同前面实施例上述的流量控制设备，具体地，对第二节点802的描述请参见前面实施例的相关记载，此处不再赘述。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简便描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定都是本发明所必须的。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上对本发明所提供的一种应用于PCI-E的流量控制方法、设备及系统进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (16)

1.一种流量控制方法，应用于快捷外设互联标准PCI-E系统中，其特征在于，所述PCI-E系统中的节点包含至少一个全局缓存池，其中，所述流量控制方法，包括：

获取所述节点的上级节点当前需要传输的传输层数据报文的报文信息；

根据所述传输层数据报文的报文信息以及所述全局缓存池中用于缓存所述传输层数据报文的剩余缓存空间，获取所述传输层数据报文的报文头缓存额度量和报文数据缓存额度量，其中，所述剩余缓存空间包括：用于缓存所述传输层数据报文的报文头的剩余报文头缓存空间，以及用于缓存所述传输层数据报文的报文数据的剩余报文数据缓存空间，所述报文头缓存额度量用于指示所述剩余报文头缓存空间能够缓存所述报文头的数量，所述报文数据缓存额度量用于指示所述剩余报文数据缓存空间能够缓存所述报文数据的数量；

若所述传输层数据报文的报文头缓存额度量与所述报文数据缓存额度量不相等，则：

根据所述传输层数据报文的报文信息和所述全局缓存池的全部剩余缓存空间，获取所述传输层数据报文的额度，其中，所述额度用于指示当前所述全局缓存池中能够存放的所述传输层数据报文的报文数量；

向所述上级节点反馈所述传输层数据报文的额度，以便所述上级节点在所述额度指示的报文数量范围内向所述节点传输所述传输层数据报文。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述报文信息包括：报文头长度和报文数据长度；

所述获取所述传输层数据报文的报文头缓存额度量和报文数据缓存额度量，包括：

将所述剩余报文头缓存空间除以所述传输层数据报文的报文头长度，获得所述传输层数据报文的报文头缓存额度量；

将所述剩余报文数据缓存空间除以所述传输层数据报文的报文数据长度，获得所述传输层数据报文的报文数据缓存额度量。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述获取所述传输层数据报文的额度，包括：

将所述全局缓存池的全部剩余缓存空间除以所述传输层数据报文的报文长度，获得所述传输层数据报文的额度，其中，所述传输层数据报文的报文长度等于所述传输层数据报文的报文头长度和报文数据长度之和。

4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，

所述获取所述传输层数据报文的额度之后，还包括：

根据所述传输层数据报文的报文信息和所述传输层数据报文的额度，将所述全局缓存池的全部剩余缓存空间划分为所述传输层数据报文的报文头缓存空间和报文数据缓存空间，其中，所述传输层数据报文的报文头缓存空间和报文数据缓存空间分别用于存储所述传输层数据报文的报文头和报文数据。

5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，

所述传输层数据报文具体包括如下任一种：

Posted TLP报文；

Non-Posted TLP报文；

Completion TLP报文。

6.一种流量控制设备，应用于快捷外设互联标准PCI-E系统中，其特征在于，所述PCI-E系统中的节点包含至少一个全局缓存池，其中，所述流量控制设备，其特征在于，包括：

第一获取单元，用于获取所述节点的上级节点当前需要传输的传输层数据报文的报文信息；

第二获取单元，用于根据所述第一获取单元获取的所述传输层数据报文的报文信息，以及所述全局缓存池中用于缓存所述传输层数据报文的剩余缓存空间，获取所述传输层数据报文的报文头缓存额度量和报文数据缓存额度量，其中，所述剩余缓存空间包括：用于缓存所述传输层数据报文的报文头的剩余报文头缓存空间，以及用于缓存所述传输层数据报文的报文数据的剩余报文数据缓存空间，所述报文头缓存额度量用于指示所述剩余报文头缓存空间能够缓存所述报文头的数量，所述报文数据缓存额度量用于指示所述剩余报文数据缓存空间能够缓存所述报文数据的数量；

判断单元，用于判断第二获取单元获取的所述传输层数据报文的报文头缓存额度量和报文数据缓存额度量是否相等；

第三获取单元，用于当所述判断单元的判断结果为是时，根据所述传输层数据报文的报文信息和所述全局缓存池的全部剩余缓存空间，获取所述传输层数据报文的额度，其中，所述额度用于指示当前所述全局缓存池中能够存放的所述传输层数据报文的报文数量；

反馈单元，用于向所述上级节点反馈所述第三获取单元获取的所述传输层数据报文的额度。

7.根据权利要求6所述的流量控制设备，其特征在于，

所述第一获取单元获得的报文信息包括：报文头长度和报文数据长度；

所述第二获取单元具体用于：将所述剩余报文头缓存空间除以所述传输层数据报文的报文头长度，获得所述传输层数据报文的报文头缓存额度量；将所述剩余报文数据缓存空间除以所述传输层数据报文的报文数据长度，获得所述传输层数据报文的报文数据缓存额度量。

8.根据权利要求7所述的流量控制设备，其特征在于，

所述第三获取单元具体用于：将所述全局缓存池的全部剩余缓存空间除以所述传输层数据报文的报文长度，获得所述传输层数据报文的额度，其中，所述传输层数据报文的报文长度等于所述传输层数据报文的报文头长度和报文数据长度之和。

9.根据权利要求6至8任一项所述的流量控制设备，其特征在于，

所述流量控制设备还包括：

缓存划分单元，用于根据所述第一获取单元获得的所述传输层数据报文的报文信息，以及所述第三获取单元获得的所述传输层数据报文的额度，将所述全局缓存池的全部剩余缓存空间划分为所述传输层数据报文的报文头缓存空间和报文数据缓存空间，其中，所述传输层数据报文的报文头缓存空间和报文数据缓存空间分别用于存储所述传输层数据报文的报文头和报文数据。

10.根据权利要求6至9任一项所述的流量控制设备，其特征在于，

所述流量控制设备为所述快捷外设互联标准系统中的节点。

11.一种流量控制设备，应用于快捷外设互联标准PCI-E系统中，其特征在于，所述PCI-E系统中的节点包含至少一个全局缓存池，其中，所述流量控制设备，包括：输入装置、输出装置和处理器，其中，

所述处理器用于：

通过所述输入装置获取所述节点的上级节点当前需要传输的传输层数据报文的报文信息；

根据获取的所述传输层数据报文的报文信息以及所述全局缓存池中用于缓存所述传输层数据报文的剩余缓存空间，获取所述传输层数据报文的报文头缓存额度量和报文数据缓存额度量，其中，所述剩余缓存空间包括：用于缓存所述传输层数据报文的报文头的剩余报文头缓存空间，以及用于缓存所述传输层数据报文的报文数据的剩余报文数据缓存空间，所述报文头缓存额度量用于指示所述剩余报文头缓存空间能够缓存所述报文头的数量，所述报文数据缓存额度量用于指示所述剩余报文数据缓存空间能够缓存所述报文数据的数量；

若所述传输层数据报文的报文头缓存额度量与所述报文数据缓存额度量不相等，则：根据所述传输层数据报文的报文信息和所述全局缓存池的全部剩余缓存空间，获取所述传输层数据报文的额度，其中，所述额度用于指示当前所述全局缓存池中能够存放的所述传输层数据报文的报文数量；

通过所述输出装置向所述上级节点反馈所述传输层数据报文的额度，以便所述上级节点在所述额度指示的报文数量范围内向所述节点传输所述传输层数据报文。

12.根据权利要求11所述的流量控制设备，其特征在于，

所述报文信息包括：报文头长度和报文数据长度；

所述处理器具体用于：将所述剩余报文头缓存空间除以所述传输层数据报文的报文头长度，获得所述传输层数据报文的报文头缓存额度量；将所述剩余报文数据缓存空间除以所述传输层数据报文的报文数据长度，获得所述传输层数据报文的报文数据缓存额度量。

13.根据权利要求12所述的流量控制设备，其特征在于，

所述处理器具体用于：将所述全局缓存池的全部剩余缓存空间除以所述传输层数据报文的报文长度，获得所述传输层数据报文的额度，其中，所述传输层数据报文的报文长度等于所述传输层数据报文的报文头长度和报文数据长度之和。

14.根据权利要求11至13任一项所述的流量控制设备，其特征在于，

所述处理器还用于：

根据所述传输层数据报文的报文信息和所述传输层数据报文的额度，将所述全局缓存池的全部剩余缓存空间划分为所述传输层数据报文的报文头缓存空间和报文数据缓存空间，其中，所述传输层数据报文的报文头缓存空间和报文数据缓存空间分别用于存储所述传输层数据报文的报文头和报文数据。

15.根据权利要求11至14任一项所述的流量控制设备，其特征在于，

所述流量控制设备为所述快捷外设互联标准系统中的节点。

16.一种流量控制系统，应用于快捷外设互联标准PCI-E系统中，其特征在于，所述流量控制系统包括：PCI-E总线上的第一节点和第二节点；

其中，所述第一节点为所述第二节点的上级节点，所述第二节点包含至少一个全局缓存池；

所述第一节点用于向所述第二节点发送传输层数据报文；

所述第二节点用于：获取所述第一节点当前需要传输的传输层数据报文的报文信息；根据所述传输层数据报文的报文信息以及所述全局缓存池中用于缓存所述传输层数据报文的剩余缓存空间，获取所述传输层数据报文的报文头缓存额度量和报文数据缓存额度量，其中，所述剩余缓存空间包括：用于缓存所述传输层数据报文的报文头的剩余报文头缓存空间，以及用于缓存所述传输层数据报文的报文数据的剩余报文数据缓存空间，所述报文头缓存额度量用于指示所述剩余报文头缓存空间能够缓存所述报文头的数量，所述报文数据缓存额度量用于指示所述剩余报文数据缓存空间能够缓存所述报文数据的数量；若所述传输层数据报文的报文头缓存额度量与所述报文数据缓存额度量不相等，则：根据所述传输层数据报文的报文信息和所述全局缓存池的全部剩余缓存空间，获取所述传输层数据报文的额度，其中，所述额度用于指示当前所述全局缓存池中能够存放的所述传输层数据报文的报文数量；向所述第一节点反馈所述传输层数据报文的额度，以便所述上级节点在所述额度指示的报文数量范围内向所述节点传输所述传输层数据报文。