PCIe總線設計之初，主要是針對于音頻和視頻傳輸等這些對時間要求特別敏感的應用的。為了保證這些特殊應用的數據包能夠得到優先發送，PCIe Spec中為每一個包都分配了一個優先級，通過TLP的Header中的3位（即TC，Traffic Class）。

如下圖所示：

TC值越大，表示優先級越高，對應的包也就會得到優先發送。一般來說，支持QoS（Quality of Service）的PCIe總線系統，對于每一個TC值都會有一個獨立Virtual Channel（VC）與之對應。這個Virtual Channel實際上就是一個Buffer，用于緩存數據包。

注：當然也有那些只有一個VC Buffer的，此時不管包的TC值如何，都只能緩存在同一個VC Buffer中，自然也就沒有辦法保證按優先級傳輸了。這樣的PCIe設備稱之為不支持QoS的PCIe設備。

一個簡單的QoS的例子如下圖所示：

圖中左下角的Endpoint（即Isochronous Traffic）的優先級比右邊的Endpoint（即Ordinary Traffic）的優先級要高。因此，在Switch中，來自左邊的Endpoint的包會得到優先傳輸。而Switch的這種判決操作叫做端口仲裁（Port Arbitration）。

默認情況下，VC Buffer中的數據包是按照包達到的時間順序，依次放入VC Buffer中的。但是也并不是總是這樣，PCIe總線繼承了PCI/PCI-X總線關于Transaction-Ordering和Relaxed-Ordering的架構，但也只是針對相同的TC值才有效。關于Transaction-Ordering和Relaxed-Ordering，大家可以去參考PCI-X的Spec，這里不再詳細地介紹。

對于大部分的串行傳輸協議而言，發送方能夠有效地將數據發送至接收方的前提是，接收方有足夠的接收Buffer來接收數據。在PCI總線中，發送方在發送前并不知道接收法是否有足夠的Buffer來接收數據（即接收方是否就緒），因此經常需要一些Disconnects和Retries的操作，這將會嚴重地影響到總線的傳輸效率（性能）。

PCIe總線為了解決這一問題，提出了Flow Control的概念，如下圖所示。PCIe總線中要求接收方必須經常（在特定時間）向發送方報告其VC Buffer的使用情況。而報告的方式是，接收方向發送方發送Flow Control的DLLP（數據鏈路層包），且這種DLLP的收發是由硬件層面上自動完成的，并不需要人為的干預。需要注意的是，雖然這一操作旨在數據鏈路層之間進行，但是這些VC Buffer的使用情況對于應用層（軟件層）也是可見的。

采用Flow Control機制的PCIe總線，相對于PCI總線獲得了更高的總線利用率。雖然增加了Flow Control DLLP，但是這些DLLP對帶寬的占用極小，幾乎對總線利用率沒有什么影響。