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PCIe系统架构的完整描述（第一部分）。

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简介：
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  • PCIe系统架构详解（第一部分）
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    本讲义为2017年架构师大会内容整理的第一部分，涵盖了软件架构设计、性能优化及微服务等关键议题，旨在帮助技术专家和架构师提升系统构建能力。 2017年第九届中国系统架构师大会以“云智未来”为主题，汇集了国内外众多顶尖专家，在云计算、人工智能、大数据、移动互联网及产业应用等领域展开技术探讨与交流。此次大会设有两大主会场以及十八个专业分论坛，并邀请来自互联网、金融、制造业和电商等行业的百余名技术专家和行业领袖分享他们的经验。预计将有四千多名系统运维人员、架构师及其他企业的IT决策人士参加，为他们提供一个极具价值的交流平台。
     
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    本资料深入浅出地介绍了PCIe系统的架构和原理，包含总线、连接器、配置空间等内容，适合初学者和技术人员参考学习。文档为中文翻译版本。 PCIe（Peripheral Component Interconnect Express）是现代计算机中最广泛使用的高速接口标准之一，它显著提升了数据传输速率，并优化了系统架构以提高效率。在《PCIe Spec中文版，PCIe系统体系结构导读》一书中，读者可以深入理解PCIe的基础知识、设计原理以及与早期的PCI和PCI-X的区别。 1.1 引言部分介绍了PCIe规范的发展背景，为后续章节的学习奠定基础，并强调了该技术对于提升计算机性能的重要性。 1.2 PCI与PCI-X：这里详细讨论了早期扩展总线标准PCI及其增强版本PCI-X。尽管通过增加带宽和提高时钟频率来提升了数据传输速率，但两者仍然依赖并行通信方式，在高频率下存在信号完整性问题及带宽限制。 1.3 PCI基础：这部分深入介绍了基于PCI系统的基础知识： - **发起方与目标方**：在PCI总线系统中，设备可以作为发起者或响应者参与事务处理。 - **典型PCI总线周期**：描述了读写操作的基本流程和时钟周期（如T1-T6）。 - **反射波信号传输**：解释了PCI使用反射波进行通信的机制，并指出在高频下可能遇到的问题。 1.4 PCI总线体系结构透视： - **事务模型与仲裁机制**：定义不同类型的事务及其处理流程，描述如何公平地分配总线使用权给多个设备。 - **中断和错误管理**：讨论了PCI中中断请求的传递及处理方式，并解释了系统中的错误检测与恢复策略。 - **地址空间映射、配置周期生成以及功能寄存器布局**：详细说明了通过特定地址访问资源的方式，包括识别并设置新设备的过程。 1.5 PCI-X简介： - 介绍了PCI-X如何进一步扩展PCI的功能以提供更高的带宽，并提供了具体的系统示例来展示其工作原理和优势。 2.1 PCIe简介： 作为下一代标准的PCIe引入了串行通信技术，解决了并行总线面临的问题。它不仅提升了数据传输速度，还通过点对点连接减少了信号冲突，增强了系统的扩展性和可靠性。 2.1.1 软件兼容性：现有的驱动程序和应用程序能够在不修改的情况下在新的环境中运行，得益于PCIe的软件层设计。 《PCIe Spec中文版》提供了全面的知识体系来帮助读者理解从传统PCI向现代PCIe技术过渡的过程，并深入探讨了系统架构、协议细节等方面的内容。这本书是理解和应用最新一代高速接口标准的重要参考资料。