PCIe – LTSSM Polling

@Thomas 大概是你这个意思，就是说如果我自己所有的lane都能收到符合进入Polling.Configuration的TS1OS，那么很快就进入Polling.Configuration状态了（不会超时），但是如果有部分lane质量不好，它收不到符合TS1OS,那LTSSM就只能先等着，如果这部分lane（当然正常的lane很快就收到符合进入Polling.Configuration的TS1OS了）能在24ms内收到符合进入Polling.Configuration的TS1OS（也不会超时），如果信号质量不好的这部分lane一直都收不到TS1OS，那么就会24ms超时，但是也并不是说LTSSM就要进入Polling.Compliance, 因为你有部分lane是能收到TS1OS,也就是这部分lane是可以正常工作的，没有必要进入Polling.Compliance, Polling.Compliance状态主要用于测试用，没有异常，一般不会被动进入该状态。

进入Polling.Compliance的条件首先要24ms超时（怕后面看到的人引起误会，补充一下，此处说的超时不针对通过设置寄存器而进入Polling.Compliance的情况），其次，要不满足进入Polling.Configuration状态的条件。比如说:本端所有lane的TX和RX都连接到一个50欧姆的负载上，按照协议要求，它是可以进入Polling.Active状态的,但是由于对方是一个电阻，发不出来TS。因为本端所有的lane都收不到TS,且都没有退出EI,就会超时进入Polling.Compliance。
又或者说，对方是一个真实的设备，但是由于工艺或者制造问题，发不出来连续的TS1OS或者发出来的TS1OS不对，这种情况本端也需要从Polling.Active进入Polling.Compliance(后续看到这个地方了，这样会直接进入detect,因为对方能发出TS就代表已经退出EI了，不满足往Polling.Compliance跳转的条件了)

@Alen 相互学习😁

@Thomas pcie6.2的原话

Else Polling.Compliance if either (a) or (b) is true:

a. not all Lanes from the predetermined set of Lanes from (ii) above have detected an exit from Electrical Idle since entering Polling.Active.

协议原话是 “not all lanes” ,看对这个地方怎么理解了，不是所有lane都退出EI,

1. 那既可以理解成任意一条lane没有退出EI（符合不是所有lane都退出了EI,因为部分退出了EI，有部分没有退出EI）,如果是这样理解就是你说的一条lane接电阻就行了
2. 也可以理解成所有的lane都没有退出EI (也符合不是所有lane都推出了EI,一条lane都没退出EI)，如果是这样理解，就是需要所有的lane都要接电阻

具体就得看设计者是怎么理解的，按照协议上来说，这两种理解都没啥问题。

@Thomas 不客气，相互学习😁

@Thomas Hi，

1.想从Polling.compliance退出Polling状态，可以直接退出吗？还是必须先经过Electrical Idle再Polling.active再退出？

可以直接退出，协议上规定了可以从Polling.Compliance直接退出到Detect，但是这部分怎么退协议没有规定，是基于具体实现的。
比如设计中可以设置一个寄存器xxx来控制是否LTSSM从Polling.Compliance直接进入Detect，当把这个寄存器配置为1，并且在Polling.Compliance阶段，Link Control 2寄存器的Enter Compliance位为0，在发完compliance pattern后就可以让LTSSM从Polling.Compliance退出到Detect，而不是退出到Polling.Active。

2.协议提到Polling.compliance进入Polling.active的条件是Enter Compliance bit从1置0；或者检测到至少1个EIOS。那如果是以后者的方法进入Polling.active，那么Enter Compliance bit还会从1置0吗？

根据pcie spec 6.2。这个地方从Polling.Compliance退出到Polling.Active的条件还有一些哈，从Polling.Compliance退出到Polling.ative的条件还跟是怎么进入Polling.Compliance有关，比如是因为“没有检测到对方退出EI”而进入Polling.Compliance，从Polling.Compliance退出到Polling.Active还可以是在Detect状态检测到接受的任意一条lane退出EI（这个地方跟收到EIOS还是有点区别）。然后在回到你的问题上,收到EIOS后，Enter Compliance 比特还会从1置0吗？
这得区分是DSP(Downstream Port如RC)还是USP(Upstream Port,如EP),对于USP来讲，收到EIOS后会把Enter Compliance置为0；对于DSP来说，并不会，但是或许DSP在退出Polling.Compliance后，Enter Compliance总是为0，除非在其它状态故意去设置这个寄存器。原因如下：
DSP进入Polling.Compliance的三种条件

1. 因为Enter Compliance比特为1而进入Polling.Compliance，那么要退出Polling.Compliance,必须把Ener Compiance比特设置为0。
2. 因为收到符合要求的TS1而进入Polling.Compliance，即此时Enter Compliance比特本身就为0
3. 因为没有检测对端退出EI而进入Polling.Compliance,此时Enter Compliance比特也是为0的。

USP进入Polling.Compliance的三种条件:

1. 因为Enter Compliance比特为1而进入Polling.Compliance，那么要退出Polling.Compliance,可以是把本端的Ener Compiance比特设置为0，还可以是因为收到了EIOS。这个地方USP与DSP不同，如果是因为Enter Compliance为1进入的Polling.Compliance，DSP不能因为收到EIOS退出Polling.Compliance。
2. 因为收到符合要求的TS1而进入Polling.Compliance，即此时Enter Compliance比特本身就为0
3. 因为没有检测对端退出EI而进入Polling.Compliance,此时Enter Compliance比特也是为0的。

所以检测到至少1个EIOS，EP会把Enter Compliance置0，RC不会，但是RC在退出Polling.Compliance后，在不故意设置的情况下，Enter Compliance应该不会1。这些都是个人的理解，可能随着时间的推移，对这块会有新的理解。如果有哪里理解的不会，也欢迎共同探讨。

@Thomas 下面都是个人理解，如果进入Polling.Compliance是因为Enter Compliance比特，为什么USP在收到EIOS可以退出Polling.Compliance，而DSP在收到EIOS后不能退出Polling.Compliance。可能的原因是软件能否参与进来。
如果是DSP(如RC)，软件是可以参与进来的，软件可以直接修改RC的寄存器。所以收到EIOS后不能退出Polling.Compliance，必须得配置Enter Compliance比特。
如果是USP(如EP)，软件应该无法参与整个过程。
RC无论是连接的测试仪器还是实际设备，软件都可以直操作改寄存器。但是对于EP而言，软件不能参与整个过程。
eg1. EP直接连接的是测试仪器:

刚开始可以通过固件把link Control 2寄存器中给置1，当连接到测试仪器后，软件无法参与到这个过程中，这时就可以通过让测试仪器发EIOS，让EP退出Polling.Compliance并把Enter Compliance置0

eg2. 如果EP连接的是RC

链路训练起来后，可以通过TLP去配置EP的Enter Compliance，然后进行hot reset可以进入Polling.Compliance，在之后由于链路处于link down的一个状态，就无法通过发送TLP去更改EP中寄存器的值，就只能通过RC发送EIOS让EP退出Polling.Compliance状态

@Thomas 不客气，也是自己学习的一个过程，你不问的话，我可能都不会去想这些地方。

@Thomas 个人理解如果需要能收到TS1OS，那对面可能不是一个测试仪器，因为TS1还是比较复杂，不确定测试仪器是否能够发出来。假如还是RC和EP连接。
对比compliance pattern和Modified Compliance Pattern，可以发现下面这些规律：

1. Modified Compliance Pattern增加了Error Status，gen1/2增加的是err status symbol，gen3/4/5/6增加了SKPOS，而SKPOS中也包含了Error Status的信息。
2. Compliance Pattern的组成比较复杂，而Modified Compliance Pattern的组成比较简单，pattern都是大部分的00+EIEOS+SKP组成（除了gen1/2的）

因此，Modified Compliance Pattern可能并不适合用来测试一些电气参数。
下面是我想到的一种场景，不确实是否符合真实情况。

首先是两端都正常训练到L0，然后软件设置EP和RC的相关寄存器（非pcie spec标准寄存器，让两端发出去的TS1OS中的Compliance Receive为1。接着执行hot reset，让两端都进入Detect，然后进入Polling.Active。在该状态，两端都发送Compliance Receive为1的TS1OS，24ms超时后进入Polling.Compliance，然后开始发送Modified Compliance Pattern。发送Modified Compliance Pattern可能是为了判断链路的质量情况。
RC先进入Polling.Compliance发送Modified Compliance Pattern，其中Error Status为0，EP收到Modified Compliance Pattern后，会跟00h（gen3/4/5/6，因为Modified Compliance Pattern数据基本是00h构成，EIEOS和SKPOS很容易识别出来，gen1/2可能是跟compliance pattern比较）比较，如果收到的是一致的，就是在传输的过程中没有出错。如果EP收到的数据不是00h，那就是在传输过程了出现了错误，EP把Error Status加1，然后EP发送Modified Compliance Pattern中，Error Status为1。同样如果RC收到的数据跟00h对比，不一致就把Error Status加1，然后体现在发送出去的Modified Compliance Pattern中。当EP这边的Error Status计数到为127，EP如果再次收到的跟00h不一致的数据，Error Status仍然维持127(Error Status为8比特,计数到最大后不会清0)。Error Status反应的是本端TX和对端RX之间链路的质量情况，然后通过对端发送的Modified Compliance Pattern让本端知道该链路情况。当发完Modified Compliance Pattern后，如果收到的Modified Compliance Pattern中Error Status达到了127（这部分只是猜测），说明链路质量可能比较差，然后就可以换个速度，换个EQ参数继续测试，看看哪些情况下链路质量好，哪些情况下链路质量不好，然后对于链路质量不好的参数，就限制不使用这些参数。😂
— 2024-12-21 更新 start —
或者也可以测试RC内部的链路情况，比如说环回测试结合Modified Compliance Pattern，让RC的TX跟RX接在一起(或者配置寄存器让数据在内部环回)，然后让本端的让RC发出去的Modified Compliance Pattern被自己的RX端接受到，大概能判断出内部的链路情况
— 2024-12-21 更新 end —

@Thomas 🐂，看的这么细，这个地方的Compliance Pattern应该就是泛指，跟协议中很多提到的TS1一样，有些都是泛指(根据具体情况，可能是EQ TS1或者是Modified TS1)，下面这句话也是说的Compliance Pattern，就只提了Enter Compliance为1发Compliance Pattern，但是Enter Modified Compliance没提，那即可以为0也可以为1，如果为1要发Modified Compliance Pattern，跟这个地方也是有冲突的。所以应该都是泛指。

Else if the Enter Compliance bit in the Link Control 2 Register is 1b, the data rate for transmitting the compliance pattern is defined by the Target Link Speed field in the Link Control 2 Register.

收到TS1OS就只发Modified Compliance Pattern，不会传输Compliance Pattern。原因可能就跟上面解释的一样，发Compliance Pattern好像没啥意义，如果RC跟EP接在一起，那也无法测试一些电气参数，发Modified Compliance Pattern还可以通过Error Status大概知道链路质量情况。所以就算RC跟EP连在一起，设置Enter Compliance为1，Enter Modified Compliance 为0让RC发Compliance Pattern，好像意义也不大。

@Thomas 不客气，我没做过测试哈，但是以我的理解，发送Compliance Pattern做电气参数测试，可以有2种方式：

1. 主动测试，设置link control 2，Enter Compliance设置为1，Enter Modified Compliance 设置为0，当然还需要设置速度以及跟发射机电平相关的域。
2. 被动测试，接电阻，即超时进入Polling.Compliance，这种情况就会遍历各种速度和发射机电平。

所以除了超时之外，还可以设置寄存器让待测设备发送Compliance Pattern做电气参数测试。

For the testing of the Rx DUT, the BERT Tx must transmit Modified Compliance Pattern. 

协议也提到发送Modified Compliance Pattern可以测试BERT (Bit Error Rate Test,比特率误码测试)。

ps:测试仪器可能也可以发出TS1，比如误码仪实现了PCIE的物理层的状态机，但是上面提到的发送Modified Compliance Pattern作用以及分析应该还是成立的。误码仪也可以当成是一个设备。

ps:你以前问的一个问题

是要所有lane都接50欧姆电阻？还是TX的一条lane接50欧姆电阻能让所有lane进pollin.compliance呀

可能还要分一下情况

1. 像你上面提到的，某一条lane接了电阻，其它lane是终端开路，这样一条lane就可以让LTSSM进入Polling.Compliance
2. 所有lane都接电阻，自然也是可以让LTSSM进入Polling.Compliance。
3. 如果要较真的话，我一条lane接电阻，其余lane接设备，这种情况能不能让LTSSM进入Polling.Compliance呢？我认为是不能。因为进入Polling.Configuration的优先级更高，只有在不满足进入Polling.Configuration的条件下，才会去判断是否满足进入Polling.Compliance。

所以这个地方严格来讲还不能说是一条lane接50欧姆还是所有lane接50欧姆的事。
只是因为对测试来讲，不用的lane是开路，所以TX的一条lane接50欧姆电阻就能让LTSSM进入Polling.Compliance。哈哈，反正不确定的时候跟着协议走一遍，看满足哪个条件准没错，如果发现跟协议稍微有些不一致，那就以自己测试的为准，毕竟设计都不太可能跟协议完全一致。

@Thomas

Base Spec6.1 495页有上述一段话，这里说的下一阶段是Polling.Active，针对的上一阶段是Polling.Compliance吗？

是的，针对的上一阶段是polling.compliance。

检测到EI不会从polling.compliance退出，只有检测到退出EI才从polling.compliance退出到polling.active。你说的检测到EI是指收到EIOS?

收到EIOS不是检测到EI，检测EI要么是pipe上的rx electric idle为高，要么是就是一段时间没收到东西（如L0期间长时间没收到SKPOS)。

也祝你周末越快。

@Thomas 2,3理解应该没啥问题，但是有一点得注意，因为这些原因退出必须要是因为特定进入的原因才行，如果不是因为特定的原因进入，即使2和3满足也不一定会退出polling.compliance（比如因为设置寄存器进入，即使有lane检测到退出EI，也不能退出polling.comoliance)

1这里应该也没啥问题，需要注意是not all lane在里面设计中的具体实现。

@wanderingxs 😂确实，记错了，所有lane是Configuraion.Idle到L0的要求，从Polling.Configuration到Configuration跳转条件我上面图上都还是写的任意一条lane😅。 gen1/2/正常的话，可能要考虑一下gen3/4下一些EQ参数是否是最优的，EQ参数没设置好的话，可能会导致后续在Recovery.RcvrLock无法锁住数据，只能先降速。降完速还是有问题的话, 就会降宽度，如果降完宽度还是不行，就只有重新进入Detect状态。
因为一进入Detect状态后，链路速度就会降到2.5GT/s，而Polling状态只能从Detect进入，即只要在Polling状态时，链路的速度就是2.5GT/s，2.5GT/s你可以关注一下数据流，通路应该不会经过128b/130b decoder，从pipe上而言，是经过的8b/10b decoder。
如果能看到两端的状态机变化，可能会更加容易分析问题所在。