PCIe扫盲——PCIe错误报告机制

PCIe总线有三种错误报告方式，分别是：

1.     Completions：通过Completion中的状态位向Requestor返回错误信息

2.     Poisoned Packet（又称为错误传递，Error Forwarding）：告知接收端当前TLP的Data Payload已经被破坏

3.     Error Message（错误消息）：向主机报告错误信息

前两种之前的文章都已经提及，本文主要介绍错误消息。错误消息的格式和对应的消息编码如下所示：

为了兼容PCI总线的错误报告机制（使用PERR#和SERR#），PCIe设备会自动将CA、UR和Poisoned TLP转换为对应的错误信息。具体这里就不详细介绍了，有兴趣的可以自行阅读PCIe Spec的相关章节。

PCIe设备的配置空间中的状态与控制寄存器如上图所示，通过这些寄存器可以使能（或禁止）通过错误消息（Error Message）发送错误报告、查询错误状态信息，以及链路训练和初始化状态等。

前面的文章介绍过，默认的错误分类如下表所示：

这些错误类型可以通过设备控制寄存器（Device Control Register）中的相关位，进行使能或者禁止：

也可以通过设备状态寄存器（Device Status Registers）相关位查询错误状态：

当然，当Root接收到错误消息后，怎么处理还要取决于Root Control Register的设置：

链路错误（Link Errors）一般发生在物理层与数据链路层通信的过程中。对于Downstream的设备，如果链路上发生了Fatal错误，此时，该设备并不能够向Root报告错误。这种情况下，需要Upstream设备向Root来报告错误。为了消除链路错误，一般需要对链路进行重新训练（Retrain）。如下图所示，在链路控制寄存器中，可以通过往Retrain Link这一位写1，来强制进行链路重训练。

当发起重训练请求后，软件可以检查链路状态寄存器（Link Status Register）中的Link Training位，来确认链路训练是否已经完成，如下图所示。当该位为1时，表明链路训练尚未完成（或者还没有开始），如果链路训练已经完成，硬件会自动将该位清零。

PCIe总线的错误登记与报告的流程图如下图所示：