PCIe扫盲——PowerManagement概述（二）——链路唤醒与PME产生

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链路唤醒机制可以让处于非D0状态的Endpoint，通过唤醒来请求Root（软件层）让其返回D0状态。PCIe PM的软件层和PCI PM是兼容的，尽管其硬件实现方式并非完全相同。PCI PM的唤醒机制是通过一个边带信号来实现的，而PCIe PM还支持一种inband的PME消息（Power Management Event Message）来实现这一功能。

需要注意的是，PME消息本质上也是Message，也就是说PME消息也是一种TLP，因此PME消息只能在链路处于L0状态下，才可以正常发送。

注：前面的文章中介绍过，当链路处于非L0状态时，任何TLP和DLLP都不能正常发送。

PME消息包的格式如下图所示：

有几点需要注意的是：

    1、PME消息只能采用模糊寻址（Implicitly）方式；

    2、PME消息的TC和VC只能是0，即不支持QoS；

    3、PME消息是一种Message，因此其是Posted的，即不需要Completion与之对应；

    4、PME消息不支持Relaxed Ordering，且总是强制当前器件与Root之间的链路上的所有PCIe设备中的所有其他的事务层包（TLP）在PME消息之前发送。

注：当然，第4点可能会造成链路处于死锁状态，因为如果链路中存在问题的话，可能会导致某些Non-Posted的TLP无法得到返回的Completion，如果一致等待的话，则会造成死锁。解决方式是，Root在等待超过一定的时长后，仍然无法接收到返回的Completion，且发现有PME消息的存在，则开始处理PME消息。

实现PME机制还有一个前提：相关PCIe设备能够在非D0状态下处理PME消息，且收发PME消息时，链路已经被唤醒，且进入了L0状态。此时，PME机制的实现流程如下：

    1、当前PCIe设备将PME消息发送至其上一级端口（Upstream Port）；

    2、该PME消息通过模糊寻址的方式，通过Switch（如果有的话），最后达到Root；

    3、Root接收到了PME消息后，将其内容转发给PM控制器（Power Management Controller）；

    4、该控制器通知PM软件，产生一个中断告知系统。软件利用PME消息中的Requester ID来发起配置空间读写操作，并使得对应的PCIe设备返回至D0状态（或者其他状态）。在这个过程中，PCIe驱动可能需要暂时备份该设备的PCIe配置空间的寄存器值；

    5、软件恢复该PCIe设备的相关信息（配置空间寄存器等）。

前面说到，PME消息是一种TLP，其需要链路（Link）处于L0状态，才能正常收发。如果链路处于非L0状态，则需要通过其他的方式先来唤醒链路。PCIe Spec定义了两种方式：

    ※ Beacon，一种低速的信号（前面的文章介绍过），该信号只需要AUX电源供电即可；

    ※ WAKE#，一种边带信号（低电平有效），该信号同样只需要AUX电源供电即可。

注：实现PME机制，还需要保证设备控制寄存器（Device Control Register）中的Aux Power PM Enable位被使能，如下图所示：