TWI336037B - Method of preventing error propagation in a pci/pci-x/pci express link - Google Patents

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Description

九、發明說明： 【發^明所屬技_彳軒4員域^ 發明領域 本發明貫施例係有關防止於電腦匯流排中錯誤傳播之 方法，並且尤其是在一PCI鏈路、PCI擴充鏈路或PCI快速 鏈路中。
【前标;J 發明背景 如於本技術中所習知，一匯流排是一種子系統，其在 各種電腦構件之間或在相同組之互連接線上的多數個電腦 之間傳送資料及/或電力。各種歷史性匯流排裝置針對用於 處理器之需求以與記憶體和與週邊裝置通訊、共用資源、 並且匹配在各種匯流排之間的時脈速率和通訊機構。 一種稍早裝置是英特爾公司之週邊構件互連(PCI)匯 流排’其於1990年代之早期出現第一種形式。在其發展當 時，s玄PCI匯流排被設計以提供連接至該處之週邊裝置至彼 此和至系統記憶體之快速存取。進一步地，並且尤其是在 PCI匯流排製作之初期階段時，主機處理器可以接近主機處 理器原有速率之速率而存取週邊裝置。 第二代裝置，PCI擴充鏈路，或簡稱為PCI X，其利用 貫際地加倍遠®流排寬度自32至64位元並且增加基本的時 脈率而更新PCI規格。增加之匯流排寬度和時脈速率的組合 顯著地增加匯流排理論上整體的產能；但是，此性能增加 在過去與現在仍然有可觀的偏差’至少就商業實用性而 1336037 論，製作ρα擴充鏈路匯流排結構之相對費用而古。例如， 更快之匯流排速率和寬度亦分別地伴隨著增加雜訊敏感性 以及串音。進-步地，增加之匯流排寬度由各週邊而提供 較大負載於匯流排上，其進-步地引入雜訊至先前雜訊敏 5感的匯流排。最後，各週邊裝置需多於32個插鎖，增加週 邊裝置卡和它們所附著之主機板的製造成本。概要^，相 對於第-奴pci祕，Ρα擴紐路難排提供增加之產 能，但同時地也放大一些PCI匯流排之内在問題。 隨著在電腦系統的各種週邊裝置之間的增加通訊速率 10之需求繼續增加，因此可支援和管理較高頻寬通訊之匯流 排的需求也一樣。第三代裝置是PCI快速鏈路。不同於pci 鍵路和PCI擴充鏈路之多點平行匯流排，PCI快速鏈路以一 開關取代多點匯流排，該開關於一點對點匯流排實體架構 中，其是所有被附帶於其上以通訊之裝置的單一共用資 15源。取代整體地仲裁匯流排使用，PCI快速鏈路提供各裝置 —直接與專用的開關存取。換言之，PCI快速鏈路配置中之 各裝置具有其至開關之自己的匯流排或鏈路。該開關接著 建立點對點連接以及安排匯流排交通線路。 【明内穷】 20 發明概要 依據本發明之一實施例，係特地提出一種方法，其包 含有下列步驟：以一索引標示一I/O交易；以一佇列排列該 I/O交易；檢測該I/O交易中之一錯誤；以及反應於檢測出— 錯誤之該檢測結果而產生一錯誤報告。 6 圖式簡單說明 第1圖展示— pci快速鏈路匯流排以及被耦合至其之多 數個週邊。 第2圖展示一PCI快速鏈路匯流排，其包含一儲存1/〇子 5系統。 第3圖展示一實施例之I/O介面。 第4a圖展示指示錯誤之檢測、清除以及報告的實施例 方法之流程圖。 第4b圖展示指示錯誤之檢測、清除、以及報告的另一 1〇實施例方法之流程圖。 第5圖展示包含一實施例之I/O介面的電腦系統。 【實施冷式】 較佳實施例之詳細說明 用以防止於PCI/PCI擴充/PCI快速鏈路中之錯誤傳播 15的方法和裝置之實施例將被說明。接著將詳細參考如圖形 所展示的這些實施例之說明。雖然實施例將以這些相關之 圖形被說明，但並不有意地將它們限制於此處所披露之圖 形。相對地，本發明將涵蓋附加申請專利範圍所定義而被 S尤明之貫施例的精神和範_内所有的變化、修改以及其等 2〇 效者。 簡單地說，本發明一實施例是有關防止於採用pCl、pCI 擴充、或PCI快速鏈路之電腦系統中自一週邊裝置1/0處理 器將一傳輸錯誤傳播至主機的方法和裝置。本發明—實施 例檢測傳輸中之錯誤，而可以關閉該傳輸通道，並且進一 7 步地在確認訊息可被傳送至主機之前將該確認訊息截取。 於一傳統機構中，被耦合至一匯流排之I/O處理器傳輸 資料至一主機。在資料傳送之後，該I/O處理器傳送一確認 訊息至主機以確保該主機接收該傳輸。換言之，自1/0處理 5 器至主機之傳送以傳送資料裝載於主機記憶體中的緩衝 器。隨後，該確認更新佇列指示器以指示被儲存於主機緩 衝器中之傳輸資料。但是，該確認一般是一種通報訊息， 於其中該I/O處理器並不察覺該確認訊息是否或何時被主 機所接收。因此，如果在通道中有錯誤，則該發源之I/O處 10 理器將不指示該錯誤存在。反而其將簡單地指示該確認訊 息被傳送。多數個錯誤可因依序傳輸發生之結果而快速地 傳播。 第1圖展示一種PCI快速鏈路匯流排以及多數個被耦合 至其之週邊。例如，主機、晶片組以及記憶體100被耦合至 15 PCI快速鏈路匯流排/開關110。同時週邊124經由包含佇列 122之PCI快速鏈路介面12〇被耦合至PCI快速鏈路匯流排/ 開關。同樣地，週邊134經由包含佇列132之PCI快速鏈路介 面130被耦合至該pci快速鏈路匯流排/開關110。更進一步 地’週邊N經由包含佇列142之PCI快速鏈路介面140被耦合 2〇 至該PCI快速鏈路匯流排/開關110，而指示許多週邊可以被 耦合至該PCI快速鏈路匯流排/開關no。雖然特別是參考 PCI快速鏈路匯流排/開關11〇而說明，但應了解，匯流排操 作和實體架構型態同時也是可以依據PCI鏈路或PCI擴充鏈 路。 8
第2圖展示被耦合至PCI快速鏈路匯流排/開關110之週 邊裝置的特定範例。儲存1/0子系統200(例如，週邊124之應 用）包含實施例之—1/0介面120和經由一内部匯流排210被 耗合至RAID控制器220(該RAID控制器同時也包含一佇列 5 230)以及碟片控制器240之佇列122。如本技術所習知，RAID 等同於獨立碟片之冗餘陣列並且係關於藉由在多數個碟片 上保持資料之冗餘情況(例如’條線式及/或反射式）之一錯 誤和危險減少之方法。進一步地被連接到該碟片控制器240 的是碟片250。雖然被展示為多數個碟片，應了解，碟片250 10是單一碟片和多數個碟片的代表。 將進一步地了解’當參考一儲存I/O子系統詳細說明 時，週邊124、134以及I44可以是任何可以被耦合至PCI鏈 路、PCI擴充鏈路或pci快速鏈路匯流排之週邊型式，其包 含但是不限定於如習知技術之音訊週邊、視訊週邊、圖形 15 轉接器、網路轉接器、匯流排轉接器、以及匯流排橋。 第3圖展示第1圖和第2圖之I/O介面120的詳細說明，其 包含實施例之錯誤檢測、報告以及清除邏輯。於一實施例 中，該1/◦介面120利用内部匯流排介面310被耦合至内部匯 流排210並且利用匯流排介面340被耦合至PCI快速鏈路匯 20 流排/開關110。該内部匯流排介面隨後被麵合至寫入邏輯 315。寫入邏輯315利用一索引標明任何進入的資料345交易 並且將該交易（包含該索弓丨）寫入於佇列122中。於一實施例 中，該索引包含該交易之來源位址、該交易目的地位址以 及一I/O號碼以辨識該交易。作為辨識該交易之索引將依序 9 地檢測交易中之錯誤。贿列122隨後軸合至匯流排介面 340。被寫入至作N122之-交易接著可經由匯流排介面34〇 被釋放至PCI快速鍵路匯流排/開關並且依序地至其目的 地。 同時被耦合至佇列122之輸出的是—錯誤檢測器325， ，、铋測佇列122流出的交易中之錯誤。該錯誤檢測器325利 用任何習知技術之錯誤檢測方法而檢測佇列122流出的交 易申之錯誤。例如，同位保護、錯誤更正數碼(ECC)、或週 '月几餘檢查(CRC)。於一實施例中，錯誤檢測器325利用檢 查同位元而檢測佇列122流出的交易之錯誤。 錯誤檢測器325進一步地被耦合至錯誤報告邏輯33〇。 當錯誤檢測器325如上所述檢測交易中的錯誤時，其導致錯 誤報告邏輯330產生錯誤報告35卜錯誤報告邏輯33〇可，依 據利用用於特定交易的寫入邏輯315所產生之索引，而唯一 地辨識s亥父易以監視錯誤發生以及啟動對於可復原的那些 錯誤（亦即，軟性錯誤）之恢復步驟。 除了錯誤報告邏輯330之外，錯誤檢測器325進一步地 被耦合至清除邏輯335。除了如所引介觸發該錯誤報告邏輯 330之外，錯誤檢測325 ’當檢測佇列122流出的交易中之錯 誤時，其進一步地觸發該清除邏輯335。清除邏輯335利用 控制該匯流排介面340而操作，以阻擋來自持續之上游的〆 確認訊息。更明確地說，利用控制該匯流排介面34〇，該清 除避輯335，在利用錯误檢測器325的錯誤檢測之後，中斷· 在佇列122和PCI快速鏈路匯流排/開關丄1〇之間的傳輸通道 1336037 並且截取該確認訊息，因而交易目的地將忽略該交易。 除了中斷在佇列122和PCI快速鏈路匯流排/開關110之 間的傳輸通道之外，該清除邏輯335被耦合至寫入邏輯315 並且操作以當錯誤檢測325檢測一錯誤時則清除該佇列 5 122。利用清除所有交易之佇列122，該清除邏輯藉由防止 被錯誤所感染的依序交易而防止錯誤傳播。 第4圖展示一實施例之方法流程圖。例如，當經由内部 匯流排210之資料345經由内部匯流排介面310而抵達I/O介 面120時，該方法開始。隨後，在41〇，該資料345交易在寫 1〇 入邏輯被接收。接收該交易之後，在420，寫入邏輯利用一 索引而標明該交易並且傳送該交易至佇列。當該佇列釋放 該交易時，交易中之錯誤在430被檢測。如果未呈現一錯 誤，則該交易經由匯流排介面340而前進至PCI快速鏈路匯 流排/開關’作為出去的資料355。如果錯誤被檢測，一錯 15誤報告在44〇被產生。進一步地，該交易傳輸（例如，經由 匯流排介面340)在450被中斷，並且對於該交易之確認訊息 在460被截取。隨後，該佇列在470被清除。 第4b圖展示依據另一實施例之方法流程圖。於第扑圖 方法之相同編號部份反映第4a圖所展示之方法。於一實施 2〇例中’尤其是利用PCI擴充鏈路匯流排之實施例，該交易之 傳輸將不被中斷。另外地，第4b圖之方法省略第4a圖之處 理區塊450。進一步地，於利用PCI快速鏈路匯流排之實施 例，該交易之傳輸可能選擇地被中斷，或僅於某些情況中 被中斷，其中如第4a圖方法、第4b圖方法、或兩方法之任 11 1336037 一情況可以應用。 第5圖是電子系統之實施例的方塊圖。第5圖展示之電 子系統是有意地代表一範圍之電子系統(有線或無線），其包 含’例如，桌上型電腦系統、膝上型電腦系統、手提式電 5 話、包含手提電話-引動PDA的個人數位助理(PDA)、機上 盒。另外的電子系統可以包含更多' 更少及/或不同的構件。 電子系統500包含匯流排505或其他通訊裝置以供資訊 通訊，以及被耦合至匯流排505之可以處理資訊的處理器 510。雖然電子系統500被展示如單一處理器，電子系統5〇〇 10 可以包含多數個處理器及/或輔助處理器。電子系統500進 一步地可以包含隨機存取記憶體(RAM)或其他動態儲存裝 置520(被稱為主要記憶體），其被耦合至匯流排5〇5並且可以 儲存資訊和利用處理器510被執行之指令。主記憶體520同 時也可以被使用以在利用處理器510執行指令時儲存暫時 15 的變數或其他中間資訊。 電子系統500同時也可以包含唯讀記憶體(ROM)及/或 被耦合至匯流排505之其他靜態儲存裝置530，其可以儲存 用於處理器510之靜態資訊和指令。資料儲存裝置540可以 被耦合至匯流排505以儲存資訊和指令。資料儲存裝置 20 540，例如，磁碟片或光碟以及對應的驅動器，可以被耦合 至電子系統500。 電子系統500同時也可以經由匯流排505被耦合至顯示 裝置550，例如，陰極射線管（CRT)或液晶顯示器（LCD)，以 顯示資訊至使用者。包含文字與數字符號和其他鍵之文字 12 1336037 與數字符號輸入裝置560，可以被耦合至匯流排505以通訊 資訊和命令選擇至處理器510。另一型式之使用者輸入裝置 是游標控制570，例如，滑鼠、軌跡球、或游標指示鍵以通 訊指示資訊和命令選擇至處理器51〇，並且控制顯示器550 5 上之游標移動。 電子系統500進一步地可包含網路介面580以提供接取 一網路’例如，本地區域網路。網路介面58〇可以包含，例 如’具有可能代表一個或多個天線之天線585的無線網路介 面。網路介面580可以進一步地包含電纜線590，其可能代 10表一個或多個以太電纜線、同軸電纜以及/或光纖纜線。於 一實施例中，網路介面580可以提供至本地區域網路之接 取’例如，遵循IEEE 802.11b及/或IEEE 802.11g標準，及/ 或無線網路介面可以提供個人區域網路之接取，例如，遵 循藍芽標準。其他無線網路介面及/或協定同時也可被支 15援。此外，或取代地，經由無線LAN標準之通訊，網路介 面580可以使用，例如，分時多重進接（TDMA)協定、用於 移動式通sfl(GSM)協定之廣域系統、分碼多重進接(cdma) 協定、及/或任何其他型式之無線通訊協定而提供無線通 訊。 雖然未被展示，仍應了解，經由匯流排5〇5在各種裝置 (例如’處理器510、記憶體520、R0M 53〇、儲存裝置54〇、 顯示裝置550、字母與數字符號構成的輸入裝置56〇、游標 控制570以及網路介面580)之間的通訊利用上面說明之實 施例的I/O介面被管理，以當錯誤發生時利用檢測、報告、 13 1336037 以及清除錯誤而緩和該錯誤傳播。 熟習本技術者將明白，實施例之特徵在於可防止經由 PCI鏈路、PCI擴充鏈路、或PCI快速鏈路匯流排之錯誤傳播。 【圖式簡單説明】 5 第1圖展示一PCI快速鏈路匯流排以及被耗合至其之多 數個週邊。 第2圖展示一PCI快速鏈路匯流排，其包含一儲存I/O子 系統。
第3圖展示一實施例之I/O介面。 1〇 第4a圖展示指示錯誤之檢測、清除以及報告的實施例 方法之流程圖。 第4b圖展示指示錯誤之檢測、清除、以及報告的另_ 實施例方法之流程圖》 第5圖展示包含一實施例之I/O介面的電腦系统。 142…佇列 144…週邊N 200…儲存I/O子系統 210.··内部匯流排 220.. .RAID 控制器 230…符列 240.··碟片控制器 250…碟片 310.. .内部匯流排介面 15 【主要元件符號說明】 100…主機、晶片組、記憶體 110··. PCI快速鏈路匯流排/開關 120·..I/O 介面 122.. .佇列 124··.週邊 130.. .1/0 介面 132··.佇列 134.. .週邊 140.. .1.O 介面 14 1336037 315...寫入邏輯 510...處理器 325...錯誤檢測器 520...記憶體 330...錯誤報告邏輯 530...靜態儲存裝置 335...清除邏輯 540...資料儲存裝置 340...匯流排介面 550...顯示裝置 345…資料 560...輸入裝置 350...錯誤報告 570...游標控制 410~470...方法流程步驟 580...網路介面 500...電子系統 585...天線 505...匯流排 590...電纜線
15

Claims (1)

1336037
10 15
20 第95119033號申請案申請專利範圍替換^.，一 十、申請專利範圍： 1. 一種用以防止錯誤傳播之方法，其包含有下列步驟： 於耦接至一匯流排的一週邊設備接收一 I/O交易； 以一索引標示該I/O交易； 以包括在該週邊設備中的一佇列排列該I/O交易； 以包括在該週邊設備中的一錯誤檢測器檢測該I/O 交易中之一錯誤；以及 反應於該錯誤而產生一錯誤報告。 2. 如申請專利範圍第1項之方法，其進一步地包含下列步 驟： 啟始在該匯流排上之該I/O交易的傳輸；以及 反應於該錯誤而中斷該I/O交易之傳輸。 3. 如申請專利範圍第1項之方法，其進一步地包含下列步 驟： 啟始對於在該匯流排上之該I /〇交易的一個確認訊 息的傳輸；以及 反應於該錯誤而在該匯流排上之該確認訊息之傳 輸之前截取對於該I/O交易之該確認訊息。 4. 如申請專利範圍第2項之方法，其進一步地包含下列步 驟：反應於該錯誤而清除該佇列。 5. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該索引包含該交易 之一來源的一個位址、該交易之一目的地的一個位址、 或用以辨識該交易之一個I/O號碼中的一個或多個。 6. —種用以防止錯誤傳播之裝置，其包含有： 16 1336037 一匯流排介面，其被耦合以在一電腦系統之一匯流 排上傳輸一資料交易； 耦合至該匯流排介面的一寫入邏輯組件，以利用一 索引來標示該資料交易； 5 耦合至該寫入邏輯組件的一佇列，以排列該被標示 之該貢料交易，以及 耦合至該佇列的一錯誤檢測器，以檢測被標示之該 資料交易中的一錯誤， 其中該裝置為該電腦系統的一週邊設備。 10 7.如申請專利範圍第6項之裝置，其進一步地包含： 耦合至該錯誤檢測器的一錯誤報告邏輯組件，以在 該錯誤檢測器檢測出一錯誤時產生一錯誤報告。 8. 如申請專利範圍第7項之裝置，其進一步地包含： 耦合至該錯誤檢測器之一清除邏輯組件，該清除邏 15 輯組件係用於截取對應於被標示之該資料交易的一確 認訊息。 9. 如申請專利範圍第8項之裝置，其中該清除邏輯組件係 進一步地用於中斷該標示之被資料交易的傳輸。 10. 如申請專利範圍第9項之裝置，其中該清除邏輯組件係 20 進一步地用於清除該佇列。 11. 一種包括有用以防止錯誤傳播之指令的機器可存取媒 體，其中： 該等指令在由一機器執行時，會導致該機器進行 下列操作：於耦接至一匯流排的一週邊設備接收一I/O 17 以一索引標示該I/O交易； 以包括在該週邊設備中的一佇列排列該I/O交易； 以包括在該週邊設備中的一錯誤檢測器，檢測該 I/O交易中之一錯誤；以及 反應於該錯誤而產生一錯誤報告。 12. 如申請專利範圍第11項之機器可存取媒體，其中該機器 可存取媒體進一步地包括有在由該機器執行時會導致 該機器進行下列操作之指令：截取對於該I/O交易之一 確認訊息。 13. 如申請專利範圍第12項之機器可存取媒體，其中該機器 可存取媒體進一步地包括有在由該機器執行時會導致 該機器進行下列操作之指令：中斷該I/O交易之傳輸。 14. 如申請專利範圍第13項之機器可存取媒體，其中該機器 可存取媒體進一步地包括有在由該機器執行時會導致 該機器進行下列操作之指令：清除該佇列。 15. 如申請專利範圍第14項之機器可存取媒體，其中該索引 包括該交易之一來源的一個位址、該交易之一目的地的 一個位址、或用以辨識該交易之一個I/O號碼中的一個 或多個。 16. —種用以防止錯誤傳播之電腦系統，其包含： 一匯流排； 一週邊設備，其具有經由一 1/0/介面耦合至該匯流 排之一資料儲存裝置，並包含： 1336037 γ~^τ^- 幸月曰:二替換頁 5 一匯流排介面，以接收一I/O交易， 一寫入模組，以利用一索引標示該I/O交易； 耦合至該寫入模組的一佇列，以排列於該匯流 排介面之該I/O交易； 耦合至該佇列的一錯誤檢測器，以檢測於該匯 流排介面之該I/O交易中之一錯誤；以及 耦合至該錯誤檢測器的一錯誤報告模組，以反 • 應於該錯誤而產生一錯誤報告； 耦合至該匯流排之一網路介面；以及 10 耦合至該網路介面之一光纖纜線。 17.如申請專利範圍第16項之電腦系統，其中該I/O介面進 一步地包含： 耦合至該錯誤檢測器的一清除模組，以反應於該錯 誤而中斷該I/O交易之傳輸。 15 參 18. 如申請專利範圍第17項之電腦系統，其中該清除模組係 進一步地用於截取對於該I/O交易之一確認訊息。 19. 如申請專利範圍第18項之電腦系統，其中該清除模組係 進一步地用於反應於該錯誤而清除該佇列。 19 1336037
第95119033號申請索申請專利範圍修正頁 99.06.29.
1/6 第1圖
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