從單一 Function 的 FLR 流程與前後快照，判讀舊 Completion、就緒條件、保留欄位與錯誤紀錄。
read more
PCIe Chapter 9：Reset 的範圍與恢復條件
只想重建 03:00.0 的工作環境時，先查它是否支援 FLR（Function Level Reset，以單一功能為範圍的重設）。軟體先停止新工作、處理舊交易，再觸發重設；等到設定就緒且舊交易的等待條件已滿足，才恢復設定並重新開放工作。
沿正常流程走一次
Chapter 6–8 已建立記憶體存取、中斷與連線。本章保留這條連線，重新建立目標 Function（可獨立設定的功能單位）的工作環境。閱讀順序隨軟體的需求安排：Figure 7-24 查能力，Figure 7-26 查未完成交易，Figure 7-25 找觸發控制，再接到 §6.6.2 的等待與恢復。
- 讀 Device Capabilities（裝置能力暫存器）bit 28，確認支援 FLR（單一功能重設）。
- 協調其他存取者，停止新工作並處理舊請求。p.727 的實作說明以清除 Command、查看 Transactions Pending（未完成交易指示）示範一種安排；此位只追蹤需要完成回覆的 Non-Posted Requests。
- 對 Device Control（裝置控制暫存器）的 Initiate FLR 寫 1。裝置先回覆這筆設定寫入，再開始重設。
- 本例先等 100 ms，再進行設定存取。若後續初始化仍需時間，RRS（Request Retry Status，要求稍後重試）會讓軟體繼續等待；恢復前也須滿足舊交易的等待條件。
- 按欄位屬性恢復設定，重建裝置工作與通知路徑，再開放新工作。
接著沿這條流程讀欄位值，以及各步驟需要注意的例外。
想保留其他 Function 的工作，先避開過大的重設範圍
| 機制 | 意義與選擇限制 |
|---|---|
| Cold／Warm Fundamental Reset | Cold 隨供電發生；Warm 不移除再接回電源，Base 未指定通用觸發方法。範圍取決於硬體與平台，不能當成指定單一 Function。 |
| Hot Reset | 透過 Link 傳播 Conventional Reset；Downstream Port 的 Secondary Bus Reset 會發起它。Switch 可繼續向下游傳播。 |
| FLR | 重設指定普通 Endpoint Function，不得影響 Link 或其他普通 Function。 |
- FLR
- Function Level Reset，以功能為範圍的重設
若 03:00.1 必須繼續工作，就應先查 03:00.0 的 FLR 能力。對 02:01.0 發起 Secondary Bus Reset 會波及兩者；在 Switch 更上游操作，範圍還可能擴大。PERST# 的板級時序需要相應平台／form factor 規格。PF（Physical Function，管理虛擬功能的實體功能）的 FLR 會清 VF Enable（虛擬功能啟用位），使 VFs（Virtual Functions，虛擬功能）不再存在，不能套用普通 Function 的隔離結論。
範圍來源
§6.6.1–§6.6.2（pp.721–727）、§4.2.5.9（p.441）；PF／VF：Table 7-21（p.962）。
先查能力，再處理 Pending，最後才觸發
| 位址／寬度 | 值 | 判讀 |
|---|---|---|
| 0x74／32 bits | 0x10008000 | Device Capabilities bit 28=1，支援 FLR。 |
| 0x7A／16 bits | 0x0020 | Device Status bit 5=1，有未完成 Non-Posted Requests。 |
| 0x78／16 bits | 0x2810 | Device Control 既有設定。 |
| 0x04／16 bits | 0x0006 | Command 的 MSE（Memory Space Enable，記憶體空間回應許可）、BME（Bus Master Enable，裝置發送許可）已開啟。 |
依序讀 Figure 7-24／Table 7-20、Figure 7-26／Table 7-22、Figure 7-25／Table 7-21。完成停工與必要等待後，以 16-bit 寫入 0x2810 | 0x8000 = 0xA810 觸發 FLR，不連帶寫入相鄰的 RW1C（寫 1 清除）狀態。Initiate FLR 讀值永遠為零；同一 bit 在 PCIe-to-PCI/PCI-X Bridge 另有意義，因此必須先確認 Function 類型。
欄位定位
Figures 7-24–7-26、Tables 7-20–7-22（pp.955、958–959、962、965–966）。
停止新 Request，不代表舊 Completion 已消失
BME（裝置發送許可）=0 不會收回先前送出的 Request。Transactions Pending 只反映此 Function 發出的 Non-Posted Requests；它們可能已完成或被 timeout 終止，這個 bit 不涵蓋所有 Posted Writes、CPU 存取或外部工作，且 FLR 完成時本身就必須清零。
作者情境中，Tag（交易識別標記）=0x13 的舊 MRd（Memory Read，記憶體讀取） 尚未回覆便發生 FLR。若立即重新使用該 Tag，遲到的 Completion 可能被誤配給新交易。軟體應先協調其他存取者、停止裝置新工作及 DMA（Direct Memory Access，直接記憶體存取）／中斷，再處理未完成交易。p.727 的 Implementation Note 提供清 Command、輪詢 Pending 或等待足夠時間後才發 FLR 的範例演算法；它不能取代裝置特有的停工程序。
Pending 與 stale Completion
Table 7-22（p.966）；§6.6.2（pp.725–727）。
FLR 完成、設定就緒與舊交易等待須分開確認
觸發 FLR 的 Configuration Write 必須先取得 Completion，再開始 FLR。Function 必須在 100 ms 內完成 FLR，但特有的後續初始化可能更久；超過此時限仍需初始化時，必須以 RRS（要求稍後重試）回覆 Configuration Request。回過非 RRS Completion 後，下次 Reset 前不得再回 RRS。
若觸發時 Transactions Pending=1，初始化前仍須容許舊 Completion 到達，或合理確信不會再到達；規格建議依 FLR 前的 Completion Timeout 等待。若當時 timeout 停用，時間由系統決定但不得少於 100 ms。FRS（Function Readiness Status，功能就緒狀態通知）的 Configuration-Ready 可提早允許 Configuration 存取，仍不保證先前 Requests 全部完成。FLR 進行中 Request 可被靜默丟棄，不能任意用 MMIO（Memory-Mapped I/O，記憶體映射 I/O）輪詢當作完成通知。
Conventional Reset 的起點又不同。在無 DRS（Device Readiness Status，裝置就緒狀態通知）／其他提早就緒例外的分支，支援高於 5 GT/s 的 Downstream Port 要從 Link training 完成後等至少 100 ms。作者例：Reset 於 t=0 ms 結束，training 於 t=40 ms 完成，首次 Configuration Request 最早為 t=140 ms。只支援到 5 GT/s 的對應分支從 Reset 結束計時。未使用 Readiness Notifications 時，Conventional Reset 結束後至少容許 1 s，才可因尚無 Successful Completion 判定故障；這不是首次可存取時間。
各種等待的依據
FLR：§6.6.2（pp.725–727）；Conventional Reset、Immediate Readiness、DRS 與時間回報例外：§6.6.1（pp.722–723）。
依欄位判讀保留值，再恢復工作
先讀 §6.6.2 的 FLR 規則與保留例外，再以 Table 7-2 解讀欄位屬性。重設後有些發送許可會清除，部分設定與錯誤紀錄則保留；逐欄核對後，才能決定軟體接著要恢復什麼。
用前後快照查清楚舊錯誤為何還在
【模擬資料】以下快照為教學用途建立，不代表特定硬體或平台。沿用普通 Function 03:00.0，PCI Express Capability 在 0x70；另假設 AER（Advanced Error Reporting，進階錯誤回報）已定位在 0x100、版本 2，採 Non-Flit Mode（個別交易封包傳遞模式）。本例先前已記錄 Completion Timeout，軟體清除 Command 並妥善處理舊交易後取得第一份快照；完成 FLR、設定已就緒後取得第二份。期間沒有新錯誤或 AER 清除寫入。下表只列相關欄位。
螢幕較窄時，可左右滑動表格查看完整內容。
| 欄位與位置 | FLR 前 → 後 | 對照規格 |
|---|---|---|
| Bus Master Enable，Command bit 2，0x04 | 0 → 0 | 停工時已由軟體清零，FLR 也要求清除此發送許可。維持零表示尚未重新開放相應的新請求，本身不能證明重設已完成。 |
| Max_Payload_Size，Device Control bits 7:5，0x78 | 000b → 000b | FLR 明列保留；000b 是 128 bytes 的大小設定。 |
| Completion Timeout Status，Uncorrectable Error Status bit 14，0x104 | 1 → 1 | Table 7-135 的屬性為 RW1CS（重設時保留、寫 1 清除的狀態）；Table 7-2 規定 Hot Reset 與 FLR 不初始化或修改它。 |
查錯誤紀錄時，從 Figure 7-155 的 bit 14 接到 Table 7-135，再查 Table 7-2 的 RW1CS。Default=0 沒有取消保留規則；在本例前提下，重設後的 1 是舊紀錄。若事件與寫入歷史不完整，還需要查期間是否發生新錯誤。
保存錯誤資料後，對 0x104 做 32-bit 寫入 0x00004000，只清 bit 14。其他已定義的狀態位元寫 0，不受這次清除影響；沒有新錯誤時，bit 14 隨後讀為 0。先前保存的資料仍記錄這次 Timeout。快照與其他 AER 欄位的處理見 Chapter 12。
完整保留例外仍查 §6.6.2，包括 Max_Payload_Size、ASPM Control（連線自動省電控制）、RCB（Read Completion Boundary，讀取回覆邊界）、HwInit（硬體初始化）與 sticky（重設時保留）類型；Flit-capable 實作另有要求。Physical／Data Link 狀態機與 VC0（預設虛擬通道）不被 FLR 重設。Cold／Warm Reset 與輔助電源的保留條件要另查。
恢復時，按 RO（唯讀）、RW1C（寫 1 清除）、RW1CS、觸發控制與可寫設定分別處理，再重建裝置介面、中斷與 DMA 條件，最後開放工作。FLR 不替軟體清除主機 buffer，也不定義每張卡的 queue 重建方式。
- DMA
- Direct Memory Access，裝置直接存取記憶體
保留與欄位來源
Base 6.0 §6.6.2 Function Level Reset (FLR)（PDF／印刷 pp.724–726）；Table 7-2 Register and Register Bit-Field Types（pp.914–915）；Figure 7-5／Table 7-4 Command Register（pp.918–919）；Figure 7-25／Table 7-21 Device Control Register（pp.959–960）；Figure 7-154／Table 7-134 Advanced Error Reporting Extended Capability Header（p.1112）；Figure 7-155／Table 7-135 Uncorrectable Error Status Register（p.1113）。本段引用的 PDF 與印刷頁碼相同。
回到這次重設的範圍
FLR 沒有讓 Link 重訓，是否代表失敗？
不是。FLR 不得影響 Link；應查 Function 的重設與恢復條件。
FLR 後 Pending=0，就能回收所有 DMA buffer 嗎？
不能。還需要舊交易等待、裝置停工、其他軟體存取協調及平台 DMA 生命週期條件。
Comments