7.RAS概述

PCIe錯誤分為可校正的錯誤(Correctable Error)和不可校正的錯誤（Uncorrectable Error）, Uncorrectable又分為致命的（Fatal）和非致命的（Nonfatal）。可校正錯誤可以自動地被硬件識別并被自動的校正或恢復(fù)。非致命錯誤可能會導(dǎo)致特定的傳輸變得不可靠，但是鏈路和硬件的其他功能不受影響。設(shè)備驅(qū)動軟件提供恢復(fù)機制，并不會影響到鏈路和其他設(shè)備的運行。致命錯誤會導(dǎo)致鏈路和硬件異常，只有通過系統(tǒng)軟件進行復(fù)位操作實現(xiàn)恢復(fù)。

7.1 硬件故障分類

三類硬件故障（Fault）：

同步且精確的CPU異常（exception），這些異?？赡苁怯捎跀?shù)據(jù)中止、指令預(yù)取中止，或由于訪問某個故障地址時出現(xiàn)硬件故障而導(dǎo)致的某種形式的總線錯誤。

異步和不精確的CPU異常，可能由CPU內(nèi)部的不可糾正錯誤（Uncorrected Error，UE）、可糾正錯誤（Corrected Error，CE）或外部總線錯誤觸發(fā)。

異步和不精確的系統(tǒng)異?；蛑袛啵@些異常發(fā)生在CPU子系統(tǒng)之外，一般通過中斷線或者消息中斷（MSI）報告給CPU，通知CPU發(fā)生硬件故障。

7.2 硬件錯誤傳播

主機系統(tǒng)和CCIX設(shè)備可以有類似的組件集：

不同類型的存儲

不同類型的緩存和寄存器堆

處理單元（Processing Elements）

一致性互連

上述每個組件都可能消耗、產(chǎn)生或是檢測硬件錯誤。這些硬件錯誤可能與ECC、命令故障、傳輸錯誤、解碼錯誤、邏輯錯誤、超時/看門狗等有關(guān)。

當(dāng)數(shù)據(jù)中毒（poisoned）時，錯誤可能會在整個系統(tǒng)中從一個實體傳播到另一個實體，這可能是由處理單元，或者緩存/監(jiān)聽邏輯啟動的事務(wù)觸發(fā)的。下圖展示了有毒數(shù)據(jù)如何流經(jīng)連接到CCIX設(shè)備的主機系統(tǒng)。

CCIX規(guī)范只規(guī)定了如何報告和處理CCIX錯誤。

7.3 CCIX協(xié)議錯誤報告（Protocol Error Reporting，PER）

有兩類硬件故障（Fault）可以引起CCIX硬件錯誤（Error）：

PCIe傳輸錯誤，通過標(biāo)準(zhǔn)的PCIe機制報告

CCIX協(xié)議錯誤（CCIX Protocol Errors ，PER），在設(shè)備端通過CCIX PER消息報告，并記錄到CCIX DVSEC空間；在主機端，錯誤被報告給錯誤代理，錯誤代理向CPU報告錯誤

7.3.1 PER消息格式

PER消息格式：

其中的PER Type字段的含義是：

0x0：Memory Error Type Structure

0x1：Cache Error Type Structure

0x2：ATC Error Type Structure

0x3：Port Error Type Structure

0x4：CCIX Link Error Type Structure

0x5：Agent Internal

在規(guī)范的7.3.3 – 7.3.8章節(jié)有具體介紹。

7.3.2 PER日志結(jié)構(gòu)

CCIX PER日志用于報告會導(dǎo)致協(xié)議錯誤的硬件故障。協(xié)議錯誤通常與特定的CCIX協(xié)議組件（即CCIX鏈路、端口、HA、SA或RA）相關(guān)。每個日志結(jié)構(gòu)開始的偏移量（字節(jié)數(shù)）由各種能力結(jié)構(gòu)的錯誤日志偏移量表示。

每個日志頭由256位組成。DW0和DW1表示錯誤日志屬性字段。DW2和DW3提供錯誤的故障地址。DW4提供錯誤的錯誤地址掩碼長度。DW5-7保留供將來使用。后面的具體結(jié)構(gòu)說明全都略去。

7.4 CCIX錯誤控制和狀態(tài)結(jié)構(gòu)

CCIX在兩個級別提供錯誤控制機制：

Level 1：CCIX設(shè)備錯誤控制和狀態(tài)（每個CCIX設(shè)備）

Level 2：組件錯誤控制和狀態(tài)（根據(jù)CCIX協(xié)議組件）

必須禁用CCIX設(shè)備中所有錯誤控制和狀態(tài)寄存器的重置值。主機軟件必須明確啟用CCIX設(shè)備和每個CCIX協(xié)議組件的錯誤報告。啟用后，默認(rèn)情況下，除非軟件設(shè)置了掩碼位，否則錯誤將被不能被屏蔽。

7.4.1 錯誤控制寄存器定義

設(shè)備和組件的控制寄存器如下：

7.4.2 設(shè)備錯誤控制流程

本章節(jié)介紹錯誤屏蔽規(guī)則和啟動時啟用錯誤的流程，略過。

8.地址翻譯服務(wù)（Address Translation Services）

ATS機制是在PCIe中定義的。簡單介紹一下，為節(jié)省CPU資源，PCIe設(shè)備常采用DMA方式訪問內(nèi)存。Root Complex需要將DMA請求進行一次地址轉(zhuǎn)換才能將訪問到真實物理存儲地址。進行地址轉(zhuǎn)換可以防止非法DMA請求，并且有利于實現(xiàn)虛擬化傳輸。但是，RC進行DMA地址轉(zhuǎn)換是需要時間的，相較于不進行地址轉(zhuǎn)換，顯然進行DMA地址轉(zhuǎn)換會增加DMA訪問的時間。為了減小地址轉(zhuǎn)換的影響，設(shè)計人員常常在需要進行地址轉(zhuǎn)換的地方添加地址轉(zhuǎn)換緩存（Address Translation Cache，ATC）。需要設(shè)備設(shè)計出具有良好的ATC機制，包括ATC的預(yù)測、地址翻譯請求的長度、發(fā)送翻譯請求的時機等。

8.1 介紹

CCIX請求代理（RA）發(fā)出的內(nèi)存請求時使用的是物理地址。因此與RA關(guān)聯(lián)的加速器功能（Accelerator Functions，AFs）必須向RA提供物理地址。但是軟件使用的是虛擬地址，所以AFs需要執(zhí)行地址轉(zhuǎn)換。

請求代理不可以向CCIX鏈路發(fā)出帶有未翻譯虛擬地址的內(nèi)存請求，因為這可能會違反基于頁表的安全性或虛擬化。

AF可以使用兩種方法來轉(zhuǎn)換虛擬地址。第一種是使用PCIe定義的地址轉(zhuǎn)換服務(wù)變體從主機系統(tǒng)獲取地址轉(zhuǎn)換。第二種方法是讓AF包含一個MMU，以支持主機系統(tǒng)頁表格式。

8.2 ATS

PCIe格式的ATS轉(zhuǎn)換請求、轉(zhuǎn)換完成、失效請求、頁面請求和頁面響應(yīng)通過VC0發(fā)送。除CCIX VC外，可以在任何VC上發(fā)送失效響應(yīng)。

8.3 無效語義

略過。

8.4 內(nèi)存類型

除了獲取翻譯后的頁面地址外，CCIX請求代理還需要內(nèi)存類型信息，以便與內(nèi)存正確交互。內(nèi)存類型信息決定了CCIX鏈路上支持的操作類型，以及數(shù)據(jù)是否可以在本地緩存。

帶有內(nèi)存屬性的ATS翻譯完成的格式和定義如下：

其中Mem[2:0]的定義如下：

關(guān)于Reodering，Early write acknowledge這些在之前的文章中介紹過。

至此，CCIX規(guī)范的內(nèi)容大致粗過一遍，其中PCIe部分基本都略過了，有的地方介紹了一點概念性知識。真需要用到CCIX的時候，還是多看協(xié)議。

審核編輯：劉清