本文翻譯自內核文檔：linux\Documentation\PCI\pcieaer-howto.txt
《 PCI Express高級錯誤報告驅動程序指南》 HOWTO
T.Long Nguyen <[email protected]>
張衍民<[email protected]>
2006年7月29日
目錄
2.1將PCI Express AER根驅動程序包含到Linux內核中
3.2.1回調reset_link用於重置PCI Express鏈接
3.3.1 int pci_enable_pcie_error_reporting（struct pci_dev * dev）;
3.3.2 int pci_disable_pcie_error_reporting（struct pci_dev * dev）;
3.3.3 int pci_cleanup_aer_uncorrect_error_status（struct pci_dev * dev）;
1.概述
1.1關於本指南
本指南介紹了PCI Express Advanced錯誤的基礎知識。
介紹報告（AER）的驅動程序，並提供有關如何使用它的信息，例如如何啓動端點設備的驅動使其適用於PCI Express AER驅動程序。
1.2版權所有（C）英特爾公司2006。
1.3什麼是PCI Express AER驅動程序？
PCI Express錯誤信號可能會在PCI Express鏈接本身上發生或鏈路上產生了某些指示錯誤的傳輸事務。
PCI Express定義了兩個錯誤報告範例：基準capability和高級錯誤報告功能（AER capability）。基準能力是
所有PCI Express組件必選的，提供最低要求的一組錯誤報告。
高級錯誤報告（AER）可實現基準功能的擴展，提供了更強大的錯誤報告能力。
內核的PCI Express AER驅動程序提供了支持AER功能的基礎軟件架構。
PCI Express AER驅動程序提供以下三個基本功能：
- 如果發生錯誤，則收集全面的錯誤信息。
- 向用戶報告錯誤。
- 執行錯誤恢復操作。
注意：AER驅動程序僅支持PCI-Express AER的根（RC）端口。
2.用戶指南
2.1將PCI Express AER根驅動程序包含到Linux內核中
PCI Express AER根驅動程序是根端口驅動程序的一部分。如果用戶想使用它，這部分驅動編譯進內核。
選項CONFIG_PCIEAER支持此功能。它依賴於CONFIG_PCIEPORTBUS，所以請設置CONFIG_PCIEPORTBUS = y並
CONFIG_PCIEAER = y。
2.2加載PCI Express AER根驅動程序
某些系統在firmware中已經包含了對AER支持。同時啓用Linux AER支持，可能會導致firmware處理AER的同時，產生不可預測的
行爲。因此，除非固件通過ACPI _OSC方法將AER控制權授予OS，否則Linux不會處理AER事件。
參見PCI FW 3.0有關_OSC使用情況的詳細信息規範。
2.3 AER錯誤輸出
當捕獲到PCIe AER錯誤時，錯誤消息將輸出到console。
如果是可糾正的錯誤，則將其作爲警告輸出（warning）。
否則，將其打印爲錯誤（error）。因此用戶可以選擇不同的日誌級別以過濾出可糾正的錯誤消息。
下面顯示了一個示例：
0000:50:00.0: PCIe Bus Error: severity=Uncorrected (Fatal), type=Transaction Layer, id=0500(Requester ID)
0000:50:00.0: device [8086:0329] error status/mask=00100000/00000000
0000:50:00.0: [20] Unsupported Request (First)
0000:50:00.0: TLP Header: 04000001 00200a03 05010000 00050100
在示例中，“RequesterID”是指發送信息到根端口的設備的ID。請請參閱PCI Express specs其他領域。
3.開發人員指南
要啓用AER感知支持，需要使用軟件驅動程序對AER capability structure進行配置並提供回調接口。
爲了更好地支持AER，首先，開發人員需要了解AER的工作原理。
PCI Express錯誤分爲兩種類型：可糾正的錯誤和不可糾正的錯誤。
此分類的依據是基於這些錯誤中，是否會導致性能或功能下降。
可糾正的錯誤不會對功能接口造成影響。 PCI Express協議無需任何軟件干預即可恢復，且不會有任何數據丟失。
完全由硬件檢測到並糾正這些錯誤。與可糾正錯誤不同，不可糾正錯誤會影響接口的功能。
無法糾正的錯誤可能導致特定的事務或鏈接變得不可靠。
根據這些錯誤情況，無法糾正錯誤進一步分爲非致命錯誤和致命錯誤。
非致命錯誤會導致某些事務不可靠，但是PCI Express鏈接本身可以正常使用。
致命錯誤會導致鏈接不可靠。
啓用AER後，PCI Express設備檢測到錯誤產生後將把錯誤消息自動發送到其上方的PCIe根端口。
一根端口，在收到錯誤報告消息後，內部處理錯誤消息。並將其記錄在其PCI Express capability中。
記錄的錯誤信息包括：存儲錯誤報告的請求者ID，並設置相應的根節點錯誤寄存器位。
如果在根端口的錯誤命令寄存器中啓用了AER錯誤報告，當錯誤被檢測到後會產生一箇中斷請求。
請注意，上述錯誤與PCI Express 架構和連接有關。
這些錯誤不包括任何特定於設備的錯誤，因爲特定於設備的錯誤仍將直接發送到設備驅動程序。
3.1配置AER capability structure
PCI Express組件的AER感知驅動程序需要配置設備控制寄存器以啓用AER支持。
驅動程序也會配置AER的capability 寄存器，包括掩碼（mask）和嚴重性（severity）寄存器。
函數pci_enable_pcie_error_reporting可用於啓用AER。具體參見第3.3節。
3.2 提供回調
3.2.1回調reset_link用於重置PCI Express鏈接
在發生致命錯誤的情況下，此回調用於重置pci express物理鏈接：
根端口aer服務驅動程序提供了一個默認的reset_link函數，但不同的RC控制器可能有不同的方式來重置PCI Express鏈接，因此所有上游端口應提供自己的reset_link函數。
在struct pcie_port_service_driver中，新的指針reset_link已經被添加（控制器驅動程序需要對其賦值）。
pci_ers_result_t（* reset_link）（struct pci_dev * dev）;
第3.2.2.2節提供了有關reset_link何時被調用的更多詳細信息。
3.2.2 PCI錯誤恢復回調
執行錯誤恢復操作時，PCI Express AER根驅動程序使用錯誤恢復回調對下游設備驅動程序進行協調。
數據結構pci_driver具有指向err_handler的指針
pci_error_handlers由幾個回調函數組成的。
AER驅動程序遵循定義在pci-error-recovery.txt中的規則要求，除了pcie特定的部分（例如reset_link）。
詳細信息，請參考pci-error-recovery.txt對回調的定義。
以下各節介紹何時調用錯誤回調函數。
3.2.2.1可糾正的錯誤
可糾正的錯誤不會對功能接口造成影響。 PCI Express協議無需任何軟件干預即可恢復，且不會有任何數據丟失。
這些錯誤不需要任何恢復操作。 AER驅動程序會清除設備的可糾正的錯誤狀態，並相應地註冊並記錄這些錯誤。
3.2.2.2不可糾正（非致命和致命）錯誤
如果錯誤消息指示非致命錯誤，上游端口是不需要執行link reset的。
AER驅動程序會調用error_detected（dev，pci_channel_io_normal）到層次結構中關聯的所有有問題的驅動程序。
例如，
端點<==>下游端口B <==>上游端口A <==>根端口。
如果上游端口A捕獲AER錯誤，則層次結構包括下游端口B和EndPoint。
驅動程序可能會返回PCI_ERS_RESULT_CAN_RECOVER，
PCI_ERS_RESULT_DISCONNECT或PCI_ERS_RESULT_NEED_RESET，
具體取決於是否可以恢復還是AER驅動程序接下來調用mmio_enabled。
如果錯誤消息指示致命錯誤，則內核將廣播error_detected（dev，pci_channel_io_frozen）到系統中所有有問題的驅動程序。
然後，在上游執行link reset是有必要的。由於不同類型的設備可能會使用不同的函數實現來重置鏈接，需要AER端口服務驅動程序提供重置鏈接的函數接口。首先，內核尋找上游組件具有aer的驅動程序。如果有，內核使用aer驅動程序的reset_link回調。
如果上游組件沒有aer驅動程序並且該端口是下游端口，我們通過設置橋接器控制的次級總線復位位來將執行hot reset。
至於上游端口，他們應該使用自己的aer服務驅動程序提供reset_link函數。
如果error_detected返回PCI_ERS_RESULT_CAN_RECOVER和reset_link返回PCI_ERS_RESULT_RECOVERED，錯誤處理
將啓用mmio_enabled。
3.3 助手功能
3.3.1 int pci_enable_pcie_error_reporting（struct pci_dev * dev）;
pci_enable_pcie_error_reporting使設備能夠發送錯誤
檢測到錯誤時將消息發送到根端口。注意設備（ep device）默認情況下不啓用錯誤報告，因此設備驅動程序需要
調用此功能將其啓用。
3.3.2 int pci_disable_pcie_error_reporting（struct pci_dev * dev）;
pci_disable_pcie_error_reporting禁止設備發送錯誤
檢測到錯誤時將消息發送到根端口。
3.3.3 int pci_cleanup_aer_uncorrect_error_status（struct pci_dev * dev）;
pci_cleanup_aer_uncorrect_error_status 清除無法糾正的錯誤狀態寄存器。
3.4常見問題
問：如果PCI Express設備驅動程序不提供錯誤恢復處理程序（pci_driver-> err_handler等於NULL）會怎麼樣？
答：驅動程序附帶的設備將無法恢復。如果錯誤是致命的，內核將打印出警告消息。請參閱第3節以獲取更多信息。
問：如果上游端口服務驅動程序不提供回調reset_link會怎樣？
答：如果錯誤是由服務驅動程序連接的上游端口報告的，則致命錯誤將無法恢復。
問：此基礎架構如何處理非PCIe驅動程序？
答：發生錯誤時此基礎架構會調用驅動程序的錯誤回調函數。
但是如果驅動不是用於PCI Express的，設備可能不會將自己的錯誤報告給root端口。
問：該驅動程序需要進行哪些修改才能使其兼容PCI Express AER根驅動程序？
答：它可以調用幫助程序函數以在設備中啓用AER，並清理不可糾正的狀態寄存器。請請參閱第3.3節。
4.軟件錯誤注入
調試PCIe AER錯誤恢復代碼非常困難，因爲它很難觸發真正的硬件錯誤。基於軟件的錯誤注入可用於僞造各種PCIe錯誤。
首先，您應該在內核中啓用PCIe AER軟件錯誤注入
配置，即以下應位於您的.config中的項目。
CONFIG_PCIEAER_INJECT = y或CONFIG_PCIEAER_INJECT = m
使用新內核重新啓動或insmod模塊後，名爲設備文件
/ dev / aer_inject 會被創建。
然後，您需要一個名爲aer-inject的用戶空間工具，
該工具可以從此獲取： http://www.kernel.org/pub/linux/utils/pci/aer-inject/
有關aer-inject的更多信息可以在連接中的文檔及其源代碼中找到。