BIOS芯片热拔插 主板bios热插拔

本文主要讲述PCI Express热拔插模型，为所有支持热拔插功能的各种规格的设备定义了一个标准用法模型。在热拔插设计中，功耗也是需要慎重考虑的问题，当在系统运行时，添加一张新卡时，必须保证新卡的功耗需求不超过系统能提供功耗的极限。在允许新卡工作前需要一种机制查询设备的功耗要求，这可以从Power Budgeting寄存器中读取。

使用PCIe的系统通常需要高的可用性或者non-stop工作，在线服务供应商需要计算机系统一年中仅仅有几分钟的空闲时间。构建这样系统可能受到多方面因素的影响，但是设备可靠性显然是很重要的。为了便于达成这样的目标，PCIe使用三个重要的功能来支持add-in卡的热拔插/热交换：

在PCI广泛普及前，已经开发许多热拔插解决方案专利来支持扩展卡的移除和替代。PCI实现最初的实现并不支持卡的热移除和插入，但是已经有两个标准解决方案可以支持PCI中的这个功能。第一个就是PC服务器主板和扩展Chassis中所用的热拔插PCI卡；第二个就是所谓的热交换，该技术主要用于基于无源PCI背板实现的CompactPCI系统中。

在两种解决方案中，都使用控制逻辑从电气上把卡逻辑与共享PCI总线隔离开来。通过控制电源，时钟和复位来确保当卡被移除，替代时，可以有序的掉电和有序上电，卡的状态和电源LED用于通知用户何时可以安全的移除和替代卡。

扩展热拔插支持PCI Express卡是一个显著的提升，设计人员也增加了许多原生的热拔插特征到PCIe。在规范中定义了配置寄存器，热拔插消息和支持热拔插解决方案的流程。

PCIe热拔插源自于PCI标准Hot-Plug控制器规范1.0版本。PCI Express热拔插的目标如下：

支持热拔插控制器的必要寄存器集成到了单个Root和Switch端口。在热拔插软件控制下，这些控制器和相关的端口接口必须卡的接口信号确保在卡发生变化时保证有序的掉电和上电。为了达到这样的目的，那么需要： 3. 可以断言和去断言PCI Express设备连接器的PERST_N信号. 4.

按照PCIe Card CEM规范设计的卡在连接器上实现了卡在位检测引脚(PRSNT1_N和PRSNT2_N)，这两引脚比连接器上其他引脚要短一些，因此，当PCIe卡被移除时，这些引脚首先脱离接触，这种机制可以在信号脱离接触前通知软件surprise移除，允许软件有时间移除设备电源。

PCI和PCI Express热拔插解决方案支持热拔插所需要的要素本质上是相同的。下图显示了PCI支持热拔插所需要的硬件和软件要素。PCI解决方案实现了系统板卡上的标准热拔插控制器，用来处理总线上所有的热拔插槽。在PCI环境下需要隔离逻辑在PCI卡变化之前从电气上断开卡到共享总线的连接，以避免active总线上信号产生抖动。

PCIe使用点对点连接，也就不需要逻辑隔离，但是每个端口需要一个单独的热拔插控制器，每个Root和Switch端口定义的标准化软件接口控制着热拔插操作。

PCI热拔插要素

PCI Express热拔插要素

如上图所示，构建热拔插支持环境需要要素协同工作，我们大致从软件和硬件两层面进行阐述。

下面描述了支持热拔插功能的主要软件要素：

支持热拔插功能的系统可以使用不支持热拔插功能的OS。在这种情况下，尽管系统BIOS可能包含了热拔插相关的软件，但是热拔插服务可能并不存在。假定用户不进行板卡的热拔插，那么系统作为一个标准非热拔插系统使用： 1.