PCIE鏈路訓練-狀態機描述1

狀態機描述

Config.linkwidth.start：

（1）Linkup = 0 + 狀態機沒有執行鏈路寬度的升級（upconfiguration of the Link width）：那么tx會在所有active的dsp上發送TS1，其中link num為具體內容，lane num為pad；

（2）upconfigure_capable為1（這個變量為1一般表示上層邏輯執行鏈路寬度的減少），并且狀態機沒有執行upconfiguration of the Link width，那么自從進入到recovery狀態之后，并且在當前子狀態下收到了兩個連續的TS1，其中link num和lane num均為pad，此后檢測到退出Electrical Idle，那么tx會在inactive Lane上發送TS1，其中link num為具體內容，lane num為pad；

那么什么是active的lane呢？-dsp/usp均滿足

從Polling狀態進入此子狀態時，所有檢測到接收端的通道會被視作Active Lane。從Recovery狀態進入此子狀態時，所有歷經 Configuration.Complete 狀態的鏈路上的通道，都會被視作Active Lane。

另外注意一點，DSP必須在發送的TS1中通告自身所有支持的速率，其中也需要包括端口不打算使用的速率。

此外針對usp，還需要注意，如果此時的狀態跳轉不是由 LTSSM 超時觸發的，那么此時發送方應該在 Configuration 狀態中發送的 TS1 中置位 Autonomous Change 比特 (Symbol 4, bit 6) ，表示發送方出于自身（Autonomous ）原因想要改變鏈路寬度，從而進入 Configuration 狀態。

（1）dsp：

Linkup = 1 + 狀態機執行鏈路寬度的升級（upconfiguration of the Link width）：那么tx會在那么會在下列三類通道上發送link num和lane num均為pad的TS1.

A：當前工作的通道上；

B：想要激活的非工作通道；

C：自從進入recovery狀態之后已經收到兩個連續的TS1接收到TS1的通道上，并且，在該通道上檢測到退出Electrical Idle。

? Usp：tx會在下列三類通道上發送link num和lane num均為pad的TS1.

A：當前工作的通道上；

B：想要激活的非工作通道；

C：如果upconfigure_capable為1，針對inactive的lane，并且這個lane自從進入recovery狀態之后已經收到兩個連續的TS1接收到TS1的通道上，并且，在該通道上檢測到退出Electrical Idle的lane。

注意三點：

A：如果 USP 打算恢復鏈路寬度，LTSSM 首先等待下述兩個條件任意滿足一個：所有待激活的通道上都接收到兩個連續的鏈路編號有效，通道編號為填充符號的TS1或者任意一個待激活通道進入本狀態超過1ms

B：為了避免將鏈路的寬度配置小于正常寬度，協議建議如果在多通道鏈路上發現某些通道出現錯誤或者失去 Block Alignment 狀態，那么延遲一段時間后再進行本過程。8b/10b 編碼時等待至少2個TS1，128b/130b 編碼時至少等待34個 TS1，但任何情況下不要等待超過1ms。

C：在激活不工作的通道后，發送端必須等待發送共模電壓（Tx common mode voltage）穩定，才能退出電氣空閑狀態并開始發送TS1。

（2）那么什么時候開始發送link num為具體數值，但是lane num為pad的TS1呢？在滿足以下條件之一即可：

Dsp

A：在發送TS1的lane上收到了收到了兩個連續的TS1，并且link num和lane num均為pad；

B：1ms超時；

另外注意兩點，在激活不工作的通道時，發送端必須等待發送共模電壓（Tx common mode voltage）穩定，才能退出電氣空閑狀態并開始發送TS1；對于組合為同一鏈路的通道，他們的鏈路編號必須相同。只能在支持多鏈路配置的不同鏈路之間才可以分配不同的鏈路編號。

Usp：

如果一些通道接收到了兩個連續的鏈路編號有效，通道編號為填充符號的TS1， usp選取其中一個接收到的鏈路編號作為這些通道的鏈路編號，并在所有收到鏈路編號非空的TS1的通道上，回復采用該鏈路編號的TS1，通道編號繼續使用填充字符。對于剩下的通道，如果他們檢測到了接收方，但是還沒有收到鏈路編號，那么則發送鏈路編號和通道編號都采用填充符號的TS1。

3.針對支持crosslinks特性：

Dsp

會在所有detect階段檢測為receiver的lane上先發送16~32個TS1，其中link num為具體數值，lane num為pad。在此之后，任意一個lane在收到兩個連續的TS1，其中link num為具體數值，lane為pad，隨后dsp轉變為usp（為了根據timeout機制決定誰才是真正的dsp，如果 DSP 接收到的第一批 TS1 中，鏈路編號就已經不是填充符號了，那么 DSP 通過這種現象就意識到存在交叉鏈路（Crosslink），鏈路對端設備此時也是 DSP。針對這種情況，面向下游的通道將轉換為面向上游通道，DSP 等待長度隨機的超時時間后，重新進入 Configuration.Linkwidth.Start 狀態，只不過此時該通道將變成面向上游的通道）。并且轉變為Configuration.Linkwidth.Start的條件變為和usp一樣。

注意兩點，針對兩端都想變為dsp的情況，可以讓雙方都先變為usp，隨后雙方都隨機等一個時間，超時后usp轉變為dsp。因為雙方的超時時間長度是不同的，最終將有一個端口成為 DSP ，而另一個端口仍然是 USP，這樣一來訓練就可以繼續進行。超時時間長度必須是隨機，這樣即使鏈路雙方的端口實現完全相同，也不會出現死鎖的情況；如果支持交叉鏈路特性，那么在接收的 TS1 的鏈路編號從PAD轉換到非PAD符號的過程中，不允許出現TS2打斷這個過程。

Usp：

對于支持交叉鏈路特性的 USP 來說，當 LinkUp = 0b 時，需要在所有檢測到接收端的通道上至少發送 16-32 個 TS1，其中鏈路編號和通道編號采用填充符號。隨后任何usp的一些通道上接收到了兩個連續的鏈路編號有效，通道編號為填充符號的TS1，那么有如下操作和條件：

A：tx持續發送TS1，link num和lane num均為pad；

B：如果任意通道接收到了兩個連續的鏈路編號有效，通道編號為填充符號的TS1， usp選取其中一個接收到的鏈路編號作為這些通道的鏈路編號，并在所有收到連續兩個鏈路編號非空的TS1的通道上（lane編號為lane），回復采用該鏈路編號的TS1，通道編號繼續使用填充字符。對于剩下的通道，如果他們檢測到了接收方，但是還沒有收到鏈路編號，那么則發送鏈路編號和通道編號都采用填充符號的TS1。下一個狀態是 Configuration.Linkwidth.Accept。

C：為了避免將鏈路的寬度配置小于正常寬度，協議建議如果在多通道鏈路上發現某些通道出現錯誤或者失去 Block Alignment 狀態，那么延遲一段時間后再進行本過程。8b/10b 編碼時等待至少 2 個 TS1，128b/130b 編碼時至少等待 34 個 TS1，但任何情況下不要等待超過 1ms。

注意，如果不滿足上述條件，經過Tcrosslink時間后，16-32個TS1，其中linknum和lane num均為pad，usp變為dsp，下個狀態變為Configuration.Linkwidth.Start（相當于重新開始）。

Config.linkwidth.accept：

Dsp：

dsp提議通道編號值。如果一條鏈路可以由多個通道合并組成，這些通道都可以收到兩個連續的，鏈路編號值相同的 TS1，那么dsp會為他們發送鏈路編號一致，但是通道編號各不相同的TS1。對于剩下的通道，如果他們沒有接收到TS1，那么發送鏈路編號和通道編號都采用填充符號的TS1，不能打斷原有發送過程。

為了避免將鏈路的寬度配置小于正常寬度，協議建議如果在多通道鏈路上發現某些通道出現錯誤或者失去 Block Alignment 狀態，那么延遲一段時間后再進行本過程。8b/10b 編碼時等待至少2個TS1，128b/130b 編碼時至少等待34個TS1，但任何情況下不要等待超過1ms。-dsp/usp均滿足

1.變量變化

A：在滿足如下條件的時候use_modified_TS1_TS2_Ordered_Set變為1：

（1）LinkUp = 0b -dsp/usp均滿足

（2）自從進入polling狀態以來，tx已經在polling/Configuration狀態下發送Modified TS1/TS2，在TS1/TS2中設置symbol5中的Enhanced Link Behavior Control field為‘b11。針對up端，要求在所有的TS1/TS2中發送這樣的序列

（3）導致從polling.configuration轉變到configuration狀態的那8個連續的TS2的data rate中設置了Enhanced Link Behavior Control field位為’b11（symbol5）+TS2中的32.0 GT/s data rate is supported設為1。注意這8個TS2要求是連續的，并且是在所有lane上都收到才能滿足從polling.configuration轉變到configuration狀態。-dsp/usp均滿足

B：在滿足如下變化Flit_Mode_Enabled變量設為1：

（1）LinkUp = 0b-dsp/usp均滿足

（2）自從進入polling狀態以來，tx已經在polling/Configuration狀態下發送相關TS1/TS2，在其中TS1/TS2中設置symbol4中bit0，也就是Flit Mode Supported bit中的Data Rate Identifier為‘b1。-dsp/usp均滿足

（3）導致從polling.configuration轉變到configuration狀態的那8個連續的TS2的data rate中設置了flit mode supported位（也就是symbol4的bit0）為1。注意這8個TS2要求是連續的，并且是在所有lane上都收到才能滿足從polling.configuration轉變到configuration狀態。-dsp/usp均滿足

usp：

usp在從dsp提供的鏈路編號中選擇其中一個，填充至所有通道的TS1中，反饋發送給dsp。這里所有通道指的是那些所有接收鏈路編號不為填充字符TS1的通道。在所有剩余的通道中，如果檢測到對端接收方，但是沒有接收到有效鏈路編號的通道，將繼續發送鏈路編號和通道編號采用填充符號的TS1。

如果一個link可以使用具體數值的link num號來實現configured link（注意，這個link num來自于收到的兩個連續的TS1，并且這兩個TS1中的link num和lane num均不為pad，兩個連續的TS1中的link num和lane num前后一致），那么TS1會發送和收到的TS1的link num/lane num一致或不一致的TS1（針對不一致的TS1往往是存在于lane reversed）。

另外注意三點：

（1）收到的TS1既可以是標準的TS1，也可以是Modified的TS1（Modified的TS1只有在use_modified_TS1_TS2_Ordered_Set為1的情況下）；

（2）針對lane進行編號的時候，需要注意，lane num必須要針對連續的grouping的lane進行連續的編號，針對沒有收到TS1的lane，相當于這個lane不屬于一個grouping的lane。剩下的lane必須要發送link num和lane num均設為pad的TS1。

（3）比如說一個 x8 鏈路，將會把它的通道編號為 0-7。端口需要支持鏈路容納其所擁有的最大通道數，也需要支持鏈路容納最少至一個通道。通道總是從 0 開始編號，并且需要是連續編號不中斷的。比如，如果一個 x8 鏈路上有些通道不工作，它可能可以轉而配置成一個 x4 鏈路，這種情況下它必須使用通道 0-3。再舉一個例子，如果是鏈路的通道 2 無法正常工作，無法使用通道 0，1，3，4 組成一個 x4 鏈路，因為它們的編號是不連續的。鏈路上任何剩余的通道必須發送鏈路和通道編號都使用填充符號的 TS1。