マルチ・チャネル DMA PCI Express* 用インテル FPGA IP ユーザー・ガイド

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ID 683821
日付 10/06/2023
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ドキュメント目次
ドキュメント目次 x
1. はじめるまえに 2. はじめに 3. 機能の説明 4. インターフェイスの概要 5. パラメーター (H タイル) 6. パラメーター (P-Tile) (F-Tile) (R-Tile) 7. IP コアを使用したデザイン 8. ソフトウェアのプログラミング・モデル 9. レジスター 10. トラブルシューティング/デバッグ 11. Fタイル Avalon ストリーミング・インテル FPGA IP for PCI Expressユーザーガイドのアーカイブ 12. F タイル Avalon ストリーミング Intel FPGA IP for PCI Express ユーザーガイドの改訂履歴
1. はじめるまえに x
1.1. 用語と頭字語 1.2. 既知の問題
2. はじめに x
2.1. PCI Express 機能用のマルチ チャネル DMA IP 2.2. デバイスファミリーのサポート 2.3. PMAスピードグレード 2.4. リソース使用率 2.5. リリース情報
2.1. PCI Express 機能用のマルチ チャネル DMA IP x
2.1.1. エンドポイント・モード 2.1.2. ルートポートの列挙
3. 機能の説明 x
3.1. 8チャネルDMA 3.2. バーストAvalon Master (BAM) BAR 3.3. Bursting Avalon-MM Slave (BAS) 3.4. MSI割り込み 3.5. Config Slave (CS) 3.6. ルートポートアドレス変換テーブルの有効化 3.7. ハードIP再構成インターフェイス 3.8. Config TLインターフェイス 3.9. コンフィグレーションインターセプトインターフェイス（EPのみ） 3.10. データムーバーのみ
3.1. 8チャネルDMA x
3.1.1. 書き込みデータムーバー 3.1.2. 書き込みデータムーバー 3.1.3. 記述子 3.1.4. Avalon-MM PIO 3.1.5. Avalon-MM Write (H2D)およびRead (D2H) Master 3.1.6. Avalon-ST Source (H2D) および Sink (D2H) 3.1.7. MSI-Xの実装 3.1.8. ユーザーのFunctional Level Reset (FLR) 3.1.9. コントロール・レジスター
3.1.2. 書き込みデータムーバー x
3.1.2.1. D2H記述子のフェッチ
3.1.3. 記述子 x
3.1.3.1. 非整列 (またはバイト整列) データ転送のサポート 3.1.3.2. メタデータのサポート 3.1.3.3. MSI-Xの機能
3.1.6. Avalon-ST Source (H2D) および Sink (D2H) x
3.1.6.1. Avalon-ST 1 ポートモード 3.1.6.2. パケット（ファイル）境界 3.1.6.3. メタデータ
3.4. MSI割り込み x
3.4.1. Endpoint MSI Support through BAS 3.4.2. MSI-X割り込みコンポーネント
3.5. Config Slave (CS) x
3.5.1. 29ビットのアドレス形式 3.5.2. 14ビットのアドレス形式 3.5.3. Configuration Access Mechanism
3.10. データムーバーのみ x
3.10.1. 書き込みデータムーバー 3.10.2. 書き込みデータムーバー 3.10.3. アプリケーション固有のビット
3.10.1. 書き込みデータムーバー x
3.10.1.1. H2D ディスクリプター形式 (h2ddm_desc) 3.10.1.2. H2D ディスクリプター補完パケット形式 (h2ddm_desc_cmpl) 3.10.1.3. H2D ディスクリプター・ステータス (h2ddm_desc_status)
3.10.2. 書き込みデータムーバー x
3.10.2.1. D2H ディスクリプター形式 (d2hdm_desc) 3.10.2.2. D2H ディスクリプター・ステータス (d2hdm_desc_status)
4. インターフェイスの概要 x
4.1. ポートリスト 4.2. クロック 4.3. リセット 4.4. マルチ・チャネルDMA 4.5. バーストAvalon Master (BAM) BAR 4.6. バーストAvalon-MM Slave (BAS) インターフェイース 4.7. MSIインターフェイース 4.8. Config Slaveのインターフェイス (RP のみ) 4.9. ハードIP 再構成インターフェイス 4.10. Config TLのインターフェイス 4.11. コンフィグレーションインターセプトインターフェイス（EPのみ） 4.12. データ・ムーバー・インターフェイス 4.13. ハードIPステータス・インターフェイス
4.1. ポートリスト x
4.1.1. Port List (H-Tile) 4.1.2. Port List (P-Tile) (F-Tile) (R-Tile)
4.2. クロック x
4.2.1. F-Tile System PLL Reference Clock Requirements
4.4. マルチ・チャネルDMA x
4.4.1. Avalon-MM PIO 4.4.2. Avalon-MM 書き込みデータバス 4.4.3. Avalon-MM 読み出しデータバス 4.4.4. Avalon-ST Source (H2D) 4.4.5. Avalon-ST Sink (D2H) 4.4.6. ユーザーMSIインターフェイス 4.4.7. Functional Level Reset (FLR)
4.12. データ・ムーバー・インターフェイス x
4.12.1. H2D Data Moverのインターフェイズ 4.12.2. D2H Data Moverのインターフェイス
5. パラメーター (H タイル) x
5.1. IPの設定 5.2. サンプルデザイン
5.1. IPの設定 x
5.1.1. システムの設定 5.1.2. MCDMAの設定 5.1.3. デバイス識別レジスター 5.1.4. Multifunction and SR-IOV System Settings Parameters [Endpoint Mode] 5.1.5. Configuration, Debug and Extension Options 5.1.6. PHY特性 5.1.7. PCI Express/PCI* の機能パラメーター
5.1.7. PCI Express/PCI* の機能パラメーター x
5.1.7.1. デバイス 5.1.7.2. リンク 5.1.7.3. MSI-X 5.1.7.4. パワー・マネジメント 5.1.7.5. Vendor Specific Extended Capability (VSEC)
6. パラメーター (P-Tile) (F-Tile) (R-Tile) x
6.1. トップレベルの設定 6.2. PCIe0の設定 6.3. サンプルデザイン 6.4. アナログ・パラメーター (F-Tile MCDMA IPのみ) 6.5. PCIe1設定です。
6.2. PCIe0の設定 x
6.2.1. ベース・アドレス・レジスター 6.2.2. Configuration, Debug and Extension Options 6.2.3. デバイス識別レジスター 6.2.4. PCI Express/PCI* の機能 6.2.5. MCDMAの設定
6.2.3. デバイス識別レジスター x
6.2.3.1. PCIe0/PF0、R24C 6.2.3.2. PCIe0 PF0 VF ID
6.2.4. PCI Express/PCI* の機能 x
6.2.4.1. PCIe0 Device 6.2.4.2. PCIe0 Link 6.2.4.3. MSI-Xの実装 6.2.4.4. PCIe0 DEV SER 6.2.4.5. PCIe0 PRS 6.2.4.6. PCIe0 PTM 6.2.4.7. PCIe0 ACS 機能 6.2.4.8. PCIe0 ATS 6.2.4.9. PCIe0 TPH
6.2.4.7. PCIe0 ACS 機能 x
6.2.4.7.1. PCIe0 ACS for Physical Functions 6.2.4.7.2. 仮想機能用 PCIe0 ACS
6.2.4.8. PCIe0 ATS x
6.2.4.8.1. 物理機能用 PCIe0 ATS 6.2.4.8.2. 仮想機能用 PCIe0 ATS
6.2.4.9. PCIe0 TPH x
6.2.4.9.1. 物理機能用 PCIe0 TPH 6.2.4.9.2. 仮想機能用の PCIe0 TPH
6.5. PCIe1設定です。 x
6.5.1. Configuration, Debug and Extension Options
7. IP コアを使用したデザイン x
7.1. IPコアから 7.2. IPテストベンチのシミュレーション 7.3. IPコアの生成された出力 (インテルQuartus Primeプロ・エディション) 7.4. システムの統合と実装
7.4. システムの統合と実装 x
7.4.1. 必要なサポート IP
8. ソフトウェアのプログラミング・モデル x
8.1. マルチチャネル DMA IP カスタムドライバー 8.2. マルチチャネル DMA IP DPDK ポーリング・モード・ベースのドライバー 8.3. マルチチャネル DMA IP カーネル・モード・ネットワークのデバイス ドライバー
8.1. マルチチャネル DMA IP カスタムドライバー x
8.1.1. アーキテクチャー 8.1.2. libmqdma ライブラリーの詳細 8.1.3. 適用 8.1.4. デザインのソフトウェア・フロー 8.1.5. API フロー 8.1.6. libmqdma ライブラリーAPI リスト 8.1.7. リクエスト構造
8.1.2. libmqdma ライブラリーの詳細 x
8.1.2.1. チャネルの初期化 8.1.2.2. ディスクリプター・メモリー管理 8.1.2.3. Descriptor Completion Status Update
8.1.5. API フロー x
8.1.5.1. 単一ディスクリプターのロードと送信 8.1.5.2. 複数のディスクリプターのロードと送信
8.1.6. libmqdma ライブラリーAPI リスト x
8.1.6.1. ifc_api_start 8.1.6.2. ifc_mcdma_port_by_name 8.1.6.3. ifc_qdma_device_get 8.1.6.4. ifc_num_channels_get 8.1.6.5. ifc_qdma_channel_get 8.1.6.6. ifc_qdma_acquire_channels 8.1.6.7. ifc_qdma_release_all_channels 8.1.6.8. ifc_qdma_device_put 8.1.6.9. ifc_qdma_channel_put 8.1.6.10. ifc_qdma_completion_poll 8.1.6.11. ifc_qdma_request_start 8.1.6.12. ifc_qdma_request_prepare 8.1.6.13. ifc_qdma_descq_queue_batch_load 8.1.6.14. ifc_qdma_request_submit 8.1.6.15. ifc_qdma_pio_read32 8.1.6.16. ifc_qdma_pio_write32 8.1.6.17. ifc_qdma_pio_read64 8.1.6.18. ifc_qdma_pio_write64 8.1.6.19. ifc_qdma_pio_read128 8.1.6.20. ifc_qdma_pio_write128 8.1.6.21. ifc_qdma_pio_read256 8.1.6.22. ifc_qdma_pio_write256 8.1.6.23. ifc_request_malloc 8.1.6.24. ifc_request_free 8.1.6.25. ifc_app_stop 8.1.6.26. ifc_qdma_poll_init 8.1.6.27. ifc_qdma_poll_add 8.1.6.28. ifc_qdma_poll_wait 8.1.6.29. ifc_mcdma_port_by_name
8.2. マルチチャネル DMA IP DPDK ポーリング・モード・ベースのドライバー x
8.2.1. Architecture 8.2.2. MCDMA ポーリング・モード・ドライバー 8.2.3. DPDK ベースのアプリケーション 8.2.4. リクエスト構造 8.2.5. デザインのソフトウェア・フロー 8.2.6. APIフロー 8.2.7. API リスト
8.2.2. MCDMA ポーリング・モード・ドライバー x
8.2.2.1. 完了ステータスの更新 8.2.2.2. メタデータのサポート 8.2.2.3. User MSI-X
8.3. マルチチャネル DMA IP カーネル・モード・ネットワークのデバイス ドライバー x
8.3.1. アーキテクチャー 8.3.2. ドライバー情報 8.3.3. デザインのソフトウェア・フロー
8.3.2. ドライバー情報 x
8.3.2.1. 端末管理 8.3.2.2. チャネル管理 8.3.2.3. ディスクリプター・メモリー管理 8.3.2.4. 完了管理 8.3.2.5. ethtool のサポート 8.3.2.6. debugfs のサポート 8.3.2.7. SRIOV サポート
8.3.3. デザインのソフトウェア・フロー x
8.3.3.1. ホストからデバイスへのフロー 8.3.3.2. デバイスからホストへのフロー
9. レジスター x
9.1. Queue Control (QCSR) 9.2. MSI-X Memory Space 9.3. Control Register (GCSR)
10. トラブルシューティング/デバッグ x
10.1. デバッグ・ツールキット
10.1. デバッグ・ツールキット x
10.1.1. このボードについて 10.1.2. Enable F-Tile Debug Toolkit 10.1.3. Launching the Debug Toolkit 10.1.4. EMIFデバッグ・ツールキットの使用
10.1.4. EMIFデバッグ・ツールキットの使用 x
10.1.4.1. Main View 10.1.4.2. ツールキットパラメーター 10.1.4.3. チャネルパラメーター 10.1.4.4. Eye Viewer 10.1.4.5. Link Inspector
10.1.4.4. Eye Viewer x
10.1.4.4.1. Running Eye Viewer in the P-Tile Debug Toolkit 10.1.4.4.2. Running Eye Viewer in the F-Tile Debug Toolkit
1. はじめるまえに
2. はじめに
3. 機能の説明
4. インターフェイスの概要
5. パラメーター (H タイル)
6. パラメーター (P-Tile) (F-Tile) (R-Tile)
7. IP コアを使用したデザイン
8. ソフトウェアのプログラミング・モデル
9. レジスター
10. トラブルシューティング/デバッグ
11. Fタイル Avalon ストリーミング・インテル FPGA IP for PCI Expressユーザーガイドのアーカイブ
12. F タイル Avalon ストリーミング Intel FPGA IP for PCI Express ユーザーガイドの改訂履歴

3.1.2. 書き込みデータムーバー

D2H Data Mover (D2HDM) は、デバイス メモリからホスト メモリにデータを転送します。 Avalon-MM Read Master / Avalon-ST Sink インターフェイスを介してユーザーロジックからデータを受信し、PCIe アドレス (宛先)、データサイズ、MPS などの記述子情報に基づいてデータをホストに移動するための Mem Wr TLP を生成します。 ホスト メモリ内の受信バッファにデータを送信するための値。

AVMM モードでは、D2HDM は、PCIe アドレス、MPS、および DMA 転送サイズに基づいて、マスター ポート経由で一連の AVMM 読み取りを送信します。 AVMM 読み取りは次のように生成されます。
  • 最初の AVMM は 64 バイトのアドレス境界まで読み取られます。 次の場合、最初の AVMM 読み取り時に複数のバーストが読み取られます。
    • AVMM アドレスは 64 バイトでアラインされています。
    • 記述子の合計ペイロード数は 64 バイトでアライメントされており、サポートされている最大 MPS 未満です。
  • サポートされている最大 MPS サイズでの AVMM 読み取りが続きます。
  • 残りのサイズの最後の AVMM 読み取り。
AVST モードでは、記述子が利用できない場合、D2HDM AVST シンクは準備完了のアサートを解除します。
  • ホストはポートのソフトウェア記述子を設定します。 最大ペイロード数は最大 1MB です。 記述子の SOF/EOF フィールドはホストによって設定されない場合があります。
    • D2HDM は、記述子更新シーケンスを使用して、メモリ書き込み要求を通じてホストの場所にあるソフトウェア記述子の SOF、EOF、Rx ペイロード カウント フィールドを更新します。
  • AVST d2h_st_sof_i signal assertion triggers a descriptor update sequence by D2HDM to mark start of AVST frame.
    • D2HDM issues a MWr to set the SOF field in the descriptor
    • WB/MSI-X, if set in the descriptor, is issued
  • AVST d2h_st_eof_i signal assertion triggers a descriptor update sequence by D2HDM to mark end of AVST frame. The descriptor update sequence is as follows:
    • D2HDM terminates the descriptor at d2h_st_eof_i and initiates a descriptor update sequence.
    • During descriptor update sequence, a MWr is issued to set EOF field in the descriptor and update Rx payload count field with total bytes transferred.
    • WB/MSI-X if set in descriptor, is issued
  • The descriptor immediately after EOF sequence, is considered as start of next AVST data frame and initiates a descriptor update sequence to set SOF field.
When a descriptor is completed, that is, all DMA data corresponding to the descriptor has been sent to the host, the D2HDM performs housekeeping tasks that include:
  • Schedule MSI-X for a completed queue, if enabled in the descriptor
  • Schedule Writeback Consumed Head Pointer for a completed queue, if enabled in the descriptor
  • Update Consume Head Pointer for software polling
  • MSI-X and Writeback are memory write to host via the D2HDM to avoid race condition due to out-of-order writes.

Based on the updated status, software can proceed with releasing the receive buffer and reuse the descriptor ring entries.


セクションの内容
D2H記述子のフェッチ

レベル 2 の表題