PCIe扫盲——热插拔简要介绍

一些特殊的应用程序可能需要PCIe为此，设备可以以高可靠性连续运行，PCIe总线采用热插拔（Hot Plug）和热切换（Hot Swap）在不关闭系统电源的情况下更换技术PCIe卡设备。

注：热切换（Hot Swap）与热插拔的主要区别在于应用领域不同，主要用于热插拔PC以及服务器主板上的板卡连接，热开关主要针对CPCI（CompactPCI ，仪器仪表常用的接口)应用。详情请参考PCIe Spec和PCIe CEM Spec相关章节。

PCIe总线热插拔主要是指PCIe卡设备的热插拔相关实现机制。PCIe热插拔机制有两张引脚卡——PRSNT1#和PRSNT2#。PCIe卡设备上的两个信号短路，PCIe插槽的PRSNT1#被固定地连接到地，PRSNT2#上拉。且PCIe卡上的这两个信号的金手指长度要比其他的信号的金手指长度要短一点。如下图所示，当PCIe当卡设备未完全插入插槽时，插槽PRSNT由于上拉的作用，2#信号将始终处于高点平状态。当PCIe卡设备完全插入插槽后，插槽上PRSNT2#信号将被接收PCIe卡设备的短路线连接到地面，使其低电平。换句话说，从插槽的角度来看，当PRSNT2#位高电平时，认为PCIe卡设备未能正确插入或无卡设备PCIe卡设备；当PRSNT2#位低电平时，表示PCIe卡设备正确插入插槽。

注：PCIe除了一条总线Base Spec还有一个关于PCIe卡设备的Spec——PCIe Card ElectroMechanical Spec（CEM）。

与PCI总线不同，PCIe总线采用点到点连接（Point-to-Point Connections），所以不像PCI卡设备的隔离逻辑需要用于总线（Isolation Logic），但是每个端口(桥设备中，如Root和Switch）必须包含一个独立的热插拔控制器（Hot Plug Controller），如下图所示：

当然，热插拔不仅仅是硬件的问题，还需要软硬件的协调。为实现热插拔功能，操作系统、主板热插拔驱动器PCIe卡设备驱动及PCIe卡硬件功能必须支持热插拔，这是必不可少的。PCIe从卡设备硬件功能的角度来看，需要支持Quiesce命令、Pause命令(可选)Start命令和Resume命令。

桥设备（Switch等)还需要支持热插拔控制器（Hot Plug Controller），如下图所示，此处不详细介绍。详情请参考PCIe Spec相关章节内容。

与热插拔相关的寄存器如下图所示：

具体不详细介绍，请参考PCIe Spec 相关章节。