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PCI Express的基本数据可靠性机制包含在数据链路层(data Link Layer)中#xff0c;它使用32位的LCRC (CRC)码逐链路检测TLP中的错误#xff0c;并采用逐链路重传机制进行错误恢复。TLP是一个数据和事务控制单元#xff0c;由位于PCI Express域“边缘”的数据源(…数据完整性
PCI Express的基本数据可靠性机制包含在数据链路层(data Link Layer)中它使用32位的LCRC (CRC)码逐链路检测TLP中的错误并采用逐链路重传机制进行错误恢复。TLP是一个数据和事务控制单元由位于PCI Express域“边缘”的数据源(如Endpoint或Root Complex)创建可能通过中间组件(即交换机)路由并由最终的PCI Express接收者使用。当TLP经过Switch时Switch可能需要改变一些控制字段而不需要修改报文传输路径时不应该改变的其他字段。因此LCRC由交换机重新生成。数据损坏可能发生在交换机内部损坏数据的良好LCRC的再生掩盖了错误的存在。在对数据可靠性要求较高的系统中为了保证端到端的数据完整性检测可以在TLP末尾的TLP Digest字段中放置一个Transaction Layer端到端32位CRC (ECRC)。ECRC涵盖了所有在TLP遍历路径时不会改变的字段(不变字段)。ECRC由源组件中的事务层生成并由最终PCI Express Receiver和可选的中间Receiver检查(如果支持的话)。支持ECRC检查的交换机必须在针对交换机自身的tlp上检查ECRC。这样的交换机可以选择检查它转发的tlp上的ECRC。在Switch转发的TLP上无论Switch是否检查ECRC或ECRC检查失败Switch都必须将ECRC作为TLP的一个组成部分保留(转发时不动) 在某些情况下TLP负载中的数据在生成TLP时已知已损坏或者在通过中间组件(如Switch)时可能已损坏。在这些情况下error forwarding错误转发(也称为data poisoning,数据中毒)可用于向使用数据的设备指示损坏情况。
ECRC Rules
生成和检查ECRC的能力报告给软件并且通过软件启用该功能。
•如果使能某个设备的Function生成ECRC则必须计算并应用该功能生成的所有tlp的ECRC。
•SW从入端口到出端口传递的tlp必须保持ECRC不变
•如果一个设备支持ECRC生成/检查它的至少一个功能必须支持高级错误报告(AER)(见6.2节)
•如果一个设备功能被启用检查ECRC它必须对所有具有ECRC的TLPs这样做设备是最终的PCI Express接收器
◦注意它仍然有可能接收没有ECRC的TLPs这些被正常处理-这不是一个错误
请注意交换机可以选择对通过交换机的tlp执行ECRC检查。Switch检测到的ECRC错误报告如表6-5所示但不会改变tlp通过Switch的传递。
一个32位的ECRC (end - end TLP Prefixes, header, and data payload)使用如下算法计算并附加到TLP的末尾(如图2-3所示):
•使用多项式的系数表示为04C1 1DB7h
•种子值seed(ECRC存储寄存器的初始值)为FFFF FFFFh
•所有报头字段所有End-End TLP前缀(如果存在)和整个数据负载(如果存在)都包含在ECRC计算中。在变体字段中的所有位必须设置为进行ECRC计算。
◦TLP报头中Type字段的0位是可变的Variant。End-End TLP前缀中的这位是不变的。
◦EP位为可变的Variant
◦所有其他字段为不变的Invariant
•ECRC计算从字节0的第0位开始从TLP的每个字节的第0位到第7位进行
•ECRC计算的结果进行补全并将补全的结果位映射到32位TLP Digest字段中如表2-49所示 •32位的ECRC值被放置在TLP摘要字段的末尾(见图2-3)
•对于包含用于ECRC值的TLP摘要字段的TLP支持端到端数据完整性检查的接收器通过以下方式检查TLP摘要字段中的ECRC值:
◦对接收到的TLP应用相同的ECRC计算算法但不包括收到的TLP的32位TLP Digest字段然后
◦将计算结果与收到的TLP的TLP Digest字段中的值进行比较。
•支持端到端数据完整性检查的接收器将违规报告为ECRC错误。这个报告的错误与接收端口有关(参见6.2节)。
SW内TD位保护
最重要的是交换机确保和维护它们接收和转发的TLP中TD位的完整性(即通过应用特殊的内部保护机制)因为TD位的损坏将导致最终目标设备误解TLP摘要字段的存在或不存在。 同样强烈建议交换机为它们接收和转发的tlp中的其他变体字段提供内部保护因为变体字段的端到端完整性不是由ECRC维持的。
数据链路层没有内部TLP可见性
由于数据链路层不处理TLP头(它根据物理层的指示确定TLP的开始和结束)因此它不知道TLP摘要字段的存在只是将其作为TLP的一部分传递给事务层。
