PCIe— Configuration-海口c网

前言

设备初始化时， Configuration 状态在 2.5GT/s 速率下配置链路以及通道编号。5GT/s 和 8GT/s 速率时，设备也可能从 Recovery 状态进⼊ Configuration 状态。此时状态转换的主要⽬的是为了进⾏多通道设备的链路位宽动态转换。动态转换仅⽀持 5GT/s 和 8GT/s 速率的设备.

本状态的主要⽬标是弄清楚设备端⼝（Port）和各个通道（Lane）的连接情况，以及为连接的通道分配通道编号。举例来说，对⼀个连接了 8 个通道的端⼝来说，可能只有其中的 2 个通道是可⽤的，再⽐如这些通道可以被组合为多条链路，⽐如组合成两个 x4 的链路（每个链路有4个通道），Configuration 状态的⽬的就是为了搞清楚这⽅⾯的信息。另外，和其他状态不同的是，端⼝在此状态的⾏为区分为⾯向上游端⼝或者⾯向下游端⼝两种情况，两类端⼝在 Configuration 状态中被定义为不同的⻆⾊。因此，在本状态中会分别讨论⾯向上游和下游通道的⾏为。

DSP（ Downstream Port，向下游发送数据）端⼝在剩余的链路初始化过程中扮演 “领导者”，⽽ USP（ Upstream Port，向上游发送数据）端⼝的⻆⾊是 “跟随者”。"领导者"，也就是 DSP，会为 USP 确定链路以及通道的编号，USP 则只是简单地重复他接收到的值给 DSP，除⾮出现了编号冲突的情况。 Configuration 状态中，双⽅设备交换的 TS1 序列中会反映分配的链路以及通道编号，如图14-13 红圈部分所示，这两个数值域在被分配具体的数值前，使⽤填充符号（PAD symbol）作为占位符。

设计者⼀般根据性能与成本的考虑，决定在⼀条链路上实现多少个通道。PCIe 链路⽀持多个窄链路聚合成⼀个更宽的链路，同样的，较宽的链路也可以分拆成多个窄链路。图 14-14 中是⼀个有⼀个上游端⼝和四个 x2 下游端⼝的交换机。在本例中，这些通道也可以组成两个 x4 的链路。值得注意的是，PCIe 协议要求每个端⼝必须有作为⼀个 x1 链路⼯作的能⼒.

如图左侧可⻅，交换机内部包含 1 个⾯向上游的逻辑桥以及 4 个⾯向下游的逻辑桥。事实上，每个端⼝都需要⼀个逻辑桥，因此，交换机需要包含 4 个⾯向下游的逻辑桥，以⽀持 4 个⾯向下游的端⼝。然⽽，如果这个交换机如图右⽅式连接的话，那么剩下的两个逻辑桥就将不⼯作。

Configuration 状态训练示例1

在 Configuration 状态中，链路以及通道的编号⼯作由 DSP 作为 “领导者” 发起（⽐如根节点端⼝或者交换机的⾯向下游端⼝）。⽽终端（Endpoint）以及交换机⾯向上游端⼝⽆法发起这⼀过程，只能作为 “跟随者” 响应。

图 14-15 所示，在这个例⼦中假定双⽅设备都只⽀持单个链路，但通道宽度可以是 x4,x2 或者 x1。通道编号分配在设备内部完成，必须从 0 开始连续编号。物理上的通道编号显示在图中所画的设备框内，⽽逻辑上的，或者说通告的（reported）通道编号，在 TS 有序集中反映。⼀般来说，逻辑和物理编号是⼀致的，但是也不尽然。

链路编号协商

1. 考虑到本例中只⽀持⼀条链路，DSP（Downstream Port，向下游发送数据的端⼝）在所有通道上发送链路编号都为 'N' 的 TS1 有序集，这些 TS1 的通道编号都⽤ PAD 符号填充。

2. 在配置状态中，USP（Upstream Port）起初发送链路编号和通道编号域都⽤ PAD 符号填充的 TS1，但是在接收到 DSP 发送的链路编号不为 PAD 符号的 TS1 后，USP 在所有已连接的通道上回复链路编号同样是 'N'，通道编号⽤ PAD 符号填充的 TS1。基于 USP 的响应，DSP 的 LTSSM 识别到所有四个通道都发出了响应，并使⽤相同的链路编号 ‘N’ ，所以四个通道被配置为同⼀个链路。通道编号的值 'N' 是⼀个由具体实现决定的值，这个值不会保存在任何协议定义的寄存器中，并且与通道编号等其他值⽆关。

通道编号协商

1. DSP 开始在各个通道上发送链路编号相同，但是为各通道各⾃分配了 0，1，2，3 通道编号的 TS1，如图 14-16 所示。

2. 接收到通道编号不为 PAD 填充符号的 TS1 后，USP 在回复之前⾸先验证接收到的通道编号和⾃身物理编号⼀致。）在本例中，DSP 和 USP 的各个通道是正确连接的，编号验证⽆误，所以 USP 在各通道回复 DSP 的 TS1 中通告了⾃身的通道编号。当 DSP 接收到编号不为 PAD 符号的 TS1 后，将接收到的通道编号与发送的数值进⾏⽐较，如果他们匹配，则这⼀过程顺利完成。如果不匹配，那么需要采取后续措施，⽐如部分通道不匹配，⽽剩余通道匹配，那么链路宽度需要对应调整。如果通道间的连接顺序被颠倒了，那么需要 DSP ⽀持可选的通道顺序颠倒特性，因为这项特性是可选的，那么有可能会出现这么⼀种情况，通道连接顺序被颠倒，却没有任何⼀⽅的设备有能⼒将其纠正。这是⼀项重⼤的电路板设计失误，此时链路配置可能将⽆法完成。

确认链路与通道编号

1. 因为 DSP 在所有通道上接收到的链路编号以及通道编号和发送数值⼀致，所以 DSP 开始发送 TS2 序列表示⾃⼰已经准备好确认协商结果，并且转移到下⼀个状态 L0，TS2 中的链路编号以及通道编号和协商结果⼀致。

2. USP 在接收链路编号以及通道编号和协商结果⼀致的 TS2 后，也开始发送TS2 序列表示⾃⼰同样做好离开 Configuration 状态，转移到下⼀个状态 L0，这个过程如图 14-17 所示。

3. 双⽅端⼝在收到⾄少 8 个 TS2 以及⾄少发送 16 个 TS2 后，发送⼀些逻辑空闲数据后，转移状态到 L0。

链路配置示例2

第⼆个需要掌握的例⼦，⾸先还是那个有 4 个⾯向下游通道的设备，不过不同的是，这个例⼦中这个设备可以配置为单个 x4 链路，或者配置为两个 x2 链路的组合，或者配置为四个 x1 链路的组合，甚⾄还有⼀个 x2 链路和两个 x1 链路的组合，如图 14-18 所示。

如果四个通道全部检测到接收端存在，并全部进⼊ Configuration，那么就会有这么⼏种可能的连接：

⼀个 x4 链路

两个 x2 链路

⼀个 x2 链路和两个 x1 链路

四个 x1 链路

接下来描述的是协议中决定实施何种配置的⼀个示例⽅法：

链路编号协商Step1

1. 在本示例⽅法中，DSP ⾸先在每个通道上分配并通告（advertise）单独的链路编号。通道 0 上的链路编号是 N，通道 1 上就是 N+1，并以此类推。如图 14-18 所示，图中的链路编号只是⼀个例⼦，实际上他们可以是不连续的数字。另外，⼀件重要的事情是 DSP 此时并不知道和它连接的对端设备情况，在这个过程中 DSP 将尽⼒去搞清楚每个通道可实现的连接⽅式。

示例 2 中的 step 1：

1. 在收到 USP 返回的 TS1 序列后（如图 14-19 所示，四个通道分成了两组，分别有不同的的链路编号），DSP 得到两个信息：所有四个通道都处于⼯作状态，并且它们分别连接到了两个 USP，也就意味当前的 DSP 将需要分为两个 DSP。每个 DSP 拥有 0 和 1 两个通道，如图 14-20 所示

通道编号协商 STEP2

1. 各个通道上的通道编号协商会独⽴进⾏，不过他们的过程是相同： DSP 会在发送的 TS1 中通告其分配给接收通道的通道编号。其中值得注意的是，此时 DSP 在 TS1 的链路编号域中，对于链路所有通道，只是简单地返回 USP 发送的链路编号值。左侧链路两个通道接收到的都是 N，⽽右边链路两个通道接收到的都是 N+2。

2. 在本例中，左侧链路的 DSP 和 USP 之间的通道编号是对应的。但是右侧链路的通道连接则是相反的，DSP的通道 0 连接到了 USP 的通道 1，另⼀条通道也是颠倒连接的。USP 在接收到 TS1 后意识到了通道连接颠倒的现象，如果 USP ⽀持链路编号颠倒功能的话，它会在内部交换通道 0 和1 的编号，从⽽在返回给 DSP 的 TS1 中保持原本 DSP 提议的通道编号不变，如图 14-20 所示。如果 USP 并不⽀持这项特性，那么它会在返回的 TS1 中通告⾃⼰的物理通道编号情况（和 DSP 提议的通道编号顺序相反），这样⼀来 DSP 也能意识到这个问题，并有机会在 DSP 内部颠倒通道的逻辑编号来解决这个问题。

3. 通道顺序颠倒是⼀项双⽅端⼝可选的特性。如果 USP 检测到通道编号颠倒，并有能⼒颠倒⾃⼰通道的逻辑编号，那么 USP 会在内部颠倒⾃⼰通道的逻辑编号，并返回通道编号不变的 TS1。这样⼀来， DSP 都不会意识到这个问题的存在。如果 USP 不⽀持这项功能，那么 DSP 会发现其接收到的 TS1 的通道编号相⽐它发送的 TS1 是颠倒的。如果 DSP ⽀持这项特性，那么它会纠正⾃身通道逻辑编号的顺序，并在 TS2 中发送纠正后的通道编号做为确认。

确认链路与通道编号

1. DSP 在接收到链路编号和通道编号与所通告编号⼀致的 TS1 后，各个 DSP 端⼝独⽴地开始发送 TS2，作为它们已经准备好使⽤协商值，并进⼊ L0 状态的通知。

2. USP 在收到链路和通道编号没有变化的 TS2 后，也可以发送相同的 TS2 序列。

3. 双⽅端⼝在收到⾄少 8 个 TS2 以及⾄少发送 16 个 TS2 后，发送⼀些逻辑空闲数据后，转移状态到 L0。在本例中，右侧链路的 USP 进⾏了内部通道编号颠倒。

链路配置示例 3：如果通道配置失败

最后来再看看再配置过程中，某个通道如果不能正常⼯作会发⽣什么。这个例⼦基于USP的通道 2 不能正常⼯作，如图 14 21 所示。值得注意的是这个通道的问题并没有严重到断开物理连接，因为如果那样，DSP 将不会把它识别为接收端，并不会把它纳⼊链路。然⽽，即使通道的物理连接性没有问题，通道 2 的接收端或者发送端将⽆法完成配置⼯作。（或者两者都是）

在本例中，链路训练过程可能会显著变⻓，因为在⼤多数状态跳转过程中，都需要等待所有通道就绪，如果只有⼀部分通道就绪，剩下⼀些没有，那么就需要等待超时条件满⾜才能跳转状态。接下来的步骤描述了通过 Configuration 状态机各⼦状态跳转，处理这种异常情况的过程.

链路编号协商

1. 虽然 USP 通道 2 接收端存在问题，但是 DSP 在进⼊ Configuration 状态后还是按照流程⾏事。DSP 在所有通道上发送链路编号域为 'N'，通道编号域填充的 TS1 序列。

2. 通道 0、1、3 收到了 DSP 发送链路编号域为⾮填充值的 TS1，所以按照协议回复 DSP 相同的 TS1。然⽽，通道 2 因为接收故障，没能收到 DSP 发送的 TS1，所以通道 2 发送端继续发送链路编号和通道编号都为填充字符的 TS1，如图 14-21 所示.

通道编号协商

1. DSP 在收到通道 0、1、3 发送的带有相同链路编号的 TS1 后，开始等待通道 2 也完成同样的⼯作，直⾄超出协议规定的最⼤超时时间。如果此时通道 2 还是没有动作，那么 DSP 就会意识到这个链路只能被训练为 x2 宽度的链路。在接受这个现实情况后，DSP 会向通道0和1 通告为他们分配的通道编号，但在通道 2 和 3 上只发送链路编号和通道编号都使⽤填充字符的 TS1。

2. 当 USP 在通道 0 和 1 上收到携带有效通道编号的 TS1，⽽通道 3 上的链路编号⼜变回填充符号时，USP 回复相同的通道编号，⽽其他通道开始（指通道3，对于通道 2 则是继续）发送链路编号和通道编号都使⽤填充字符的 TS1，如图 14-22 所示。

确认链路与通道编号

1. 因为在通道 0 和 1 上收到的 TS1 通道和链路编号和预期匹配，所以 DSP 开始发送 TS2，作为它们已经准备好使⽤协商值，并进⼊ L0 状态的通知，通道和链路编号保持不变。⽽在其他通道上，则继续发送链路编号和通道编号都使⽤填充字符的 TS1。

2. USP 在通道 0 和 1 上收到链路和通道编号没有变化的 TS2 后，也发送相同的 TS2 序列给 DSP，表示愿意结束协商，进⼊ L0 状态。⽽在其他通道上继续发送链路编号和通道编号都使⽤填充字符的 TS1，如图 14-23 所示

在双⽅端⼝在收到⾄少 8 个 TS2 以及⾄少发送 16 个 TS2 后，发送⼀些逻辑空闲数据后，转移状态到 L0。其他未完成配置的通道，如本例中的通道 2 和 3，转为电⽓空闲状态，直到下⼀次 DSP 发起链路训练操作，那个时候会继续尝试正常的训练过程，以期故障排除并完成配置。

Configuration子状态

Configuration.Linkwidth.Start

有两种情况会进⼊该状态，⼀种是 Polling 状态正常结束跳转，另⼀种则是在 Recovery 状态中发现链路或者通道编号相较于前次指定时发⽣了变化，因此⽆法正常完成 Recovery 状态时跳转。

A. Downstream 通道

Configuration.Linkwidth.Start 期间 DSP （Downstream Port）将作为链路的发起者（Leader），在所有⼯作的通道上发送链路编号不为填充符号的 TS1 序列（仅在 LinkUp 标志尚未置起，以及链路宽度的配置尚未进⾏时）。TS1 中的链路编号虽然从填充符号变成了有效编号，但是通道编号仍然尚为填充符号。协议中对链路编号具体数值的唯⼀规定是：如果设备⽀持多通道，那么分配给不同链路的编号不能相同。举例⽽⾔，⼀个 x8 宽度链路在所有 8 个通道上的链路编号⼀致，但是如果其能够被配置为两个 x4 链路， 4 个通道⼀组，两组通道间的链路编号需要不同，⽐如⼀组的编号是 5，另⼀组的编号是 6。链路编号的数值是两个链路伙伴之间的本地值，软件⽆需追踪所有链路的编号数值，也没有必要使整个系统中的所有链路编号值保持不同。

如果 upconfigure_capable 标志被设置为 1b, 那么也会在不⼯作的通道上发送 TS1，只要在这些通道上曾经收到过两个连续的链路和通道编号为填充符号的 TS1。

（1）从 Polling 状态进⼊此⼦状态时，所有检测到接收端的通道会被视作⼯作通道（Active Lane）。

（2）从 Recovery 状态进⼊此⼦状态时，所有历经 Configuration.Complete 状态的链路上的通道，都会被视作⼯作通道（Active Lane）。

（3）DSP 必须在发送的 TS1 中通告⾃身所有⽀持的速率，其中也需要包括端⼝不打算使⽤的速率

Crosslinks 交叉链路. 对于⽀持交叉链路特性的 DSP 来说，当 LinkUp = 0b 时，需要在所有检测到接收端的通道上⾄少发送 16-32 个 TS1，其中链路编号⾮填充符号，⽽通道编号是填充符号。之后，DSP 将根据接收到的内容判断对端是否存在交叉链路。

Upconfiguring the Link Width 恢复链路宽度. 在 LinkUp = 1b 时，如果 LTSSM 想要恢复较⼤的链路宽度，那么会在所有当前⼯作的通道上、想要激活的⾮⼯作通道以及接收到 TS1 的通道上，发送链路编号和通道编号使⽤填充符号填充的 TS1。当 DSP 在某个通道上接收到两个连续的 TS1 回复后，延时 1ms，然后发送指定链路编号的 TS1。在激活不⼯作的通道时，发送端必须等待发送共模电压（Tx common mode voltage）稳定，才能退出电⽓空闲状态并开始发送 TS1。对于组合为同⼀链路的通道，他们的链路编号必须相同。只能在⽀持多链路配置的不同链路之间分配不同的链路编号。

“在不满⾜以下任何有效跳转条件时，则触发 24ms 超时” 状态

任何收到过⾄少⼀个链路和通道编号均为填充符号的 TS1 序列的通道，如果现在收到了两个连续的链路编号有效，⽽通道编号仍然为填充符号的 TS1，那么 LTSSM 进入 Configuration.Linkwidth.Accept ⼦状态。

进入⾄ ”Configuration.Linkwidth.Start“ 状态

如果 DSP 接收到的第⼀批 TS1 中，链路编号就已经不是填充符号了，那么 DSP 通过这种现象就意识到存在交叉链路（Crosslink），链路对端设备此时也是 DSP。针对这种情况，⾯向下游的通道将转换为⾯向上游通道，DSP 等待⻓度随机的超时时间后，重新进⼊ Configuration.Linkwidth.Start 状态，只不过此时该通道将变成⾯向上游的通道。这项特性⽀持链路双⽅都是DSP的情况，是⼀种可选配的特性。解决办法是将双⽅都从 DSP 转换成 USP，并为双⽅指定⼀个⻓度随机的超时。在超时结束后，将超时端⼝转换为DSP。因为双⽅的超时时间⻓度是不同的，最终将有⼀个端⼝成为 DSP ，⽽另⼀个端⼝仍然是 USP，这样⼀来训练就可以继续进⾏。超时时间⻓度必须是随机，这样即使链路双⽅的端⼝实现完全相同，也不会出现死锁的情况。如果⽀持交叉链路特性，那么在接收的 TS1 的链路编号从 PAD 转换到⾮ PAD 符号的过程中，不允许出现 TS2 打断这个过程。

进入⾄ Disable 状态

如果端⼝受到更⾼层逻辑的指示，发送 Disable Link ⽐特置位的 TS1 或者 TS2，那么将退出⾄ Disable 状态。⼀般来说这个过程是由 DSP 发起的，但是在可选⽀持 Crosslink 的场景中，这可能是由 USP 发起的。 DSP 在收到连续两个Disable ⽐特置位的 TS1 后，下⼀个状态将跳转为 Disable 状态。

进入⾄ Loopback 状态

如果⽀持 Loopback 的发送端受到更⾼层逻辑的指示，发送 Loopback ⽐特置位的 TS1 或者 TS2，或者正在发送 TS1 的通道收到连续两个 Loopback ⽐特置位的 TS1 后，将进入⾄ Loopback 状态。任意发送 Loopback ⽐特置位的端⼝将变成 Loopback master，⽽收到他们的端⼝将变成 Loopback slave。

进入⾄ Detect 状态

如果在 24ms 超时到期后，仍然没有任何满⾜有效跳转条件，那么退出⾄ Detect 状态。

B. Upstream 通道

Configuration.Linkwidth.Start 期间

USP (Upstream Port) 在该状态是链路训练的响应者（follower），开始发送链路编号和通道编号为填充字符的 TS1。USP 持续发送 TS1 直⾄接收到 DSP（链路训练发起者，leader）链路编号不为填充字符的 TS1。

USP 会在三类通道上发送链路编号和通道编号为填充字符的 TS1，分别是：

1. 所有⼯作通道（active lane）

2. USP 想要恢复链路宽度（upconfigure）⽽配置的通道

3. 所有曾经接收到过连续两个链路编号和通道编号为填充字符的 TS1 的⾮⼯作状态（inactive）通道，当变量 upconfigure_capable 为 1 时。

另外注意：

a.从 Polling 状态进⼊此⼦状态时，所有检测到接收端的通道会被视作⼯作通道（Active Lane）。

b.从 Recovery 状态进⼊此⼦状态时，所有历经 Configuration.Complete 状态的链路上的通道，都会被视作⼯作通道（Active Lane）。如果此时的状态跳转不是由 LTSSM 超时触发的，那么此时发送⽅应该在 Configuration 状态中发送的 TS1 中置位 Autonomous Change ⽐特 (Symbol 4, bit 6) ，表示发送⽅出于⾃身（Autonomous ）原因想要改变链路宽度，从⽽进⼊ Configuration 状态。

c.DSP 必须在发送的 TS1 中通告⾃身所有⽀持的速率，其中需要包括端⼝不打算使⽤的速率。

Crosslinks 交叉链路. 对于⽀持交叉链路特性的 USP 来说，当 LinkUp = 0b 时，需要在所有检测到接收端的通道上⾄少发送 16-32 个 TS1，其中链路编号和通道编号采⽤填充符号。之后，USP 将根据接收到的内容判断对端是否存在交叉链路。

“在不满⾜以下任何有效跳转条件时，则触发 24ms 超时” 状态

如果⼀些通道接收到了两个连续的链路编号有效，通道编号为填充符号的 TS1，那么这个端⼝就会进⼊ Configuration.Linkwidth.Accept ⼦状态，USP 选取其中⼀个接收到的链路编号作为这些通道的链路编号，并在所有收到链路编号⾮空的 TS1 的通道上，回复采⽤该链路编号的 TS1，通道编号继续使⽤填充字符。对于剩下的通道，如果他们检测到了接收⽅，但是还没有收到链路编号，那么则发送链路编号和通道编号都采⽤填充符号的 TS1。

（1）如果 USP 打算恢复链路宽度，LTSSM ⾸先等待下述两个条件任意满⾜⼀个：所有待激活的通道上都接收到两个连续的链路编号有效，通道编号为填充符号的 TS1；任意⼀个待激活通道进⼊本状态超过1ms

接着，USP 开始发送链路编号为选定的有效编号，通道编号为填充符号的 TS1。

（2）为了避免将链路的宽度配置⼩于正常宽度，协议建议如果在多通道链路上发现某些通道出现错误或者失去 Block Alignment 状态，那么延迟⼀段时间后再进⾏本过程。8b/10b 编码时等待⾄少2个 TS1，128b/130b 编码时⾄少等待 34 个 TS1，但任何情况下不要等待超过 1ms。

（3）在激活不⼯作的通道后，发送端必须等待发送共模电压（Tx common mode voltage）稳定，才能退出电⽓空闲状态并开始发送 TS1.

进入⾄ ”Configuration.Linkwidth.Start“ 状态

在等待 Crosslink 规定的超时时间后，发送 16 到 32 个 TS2，其中链路编号和通道编号采⽤填充符号。之后，Upstream 链路转换为 Downstream 链路，下⼀个状态仍然是 Configuration.Linkwidth.Start 状态，但链路双⽅的⻆⾊已经反转了。此情形⽤于⽀持 Crosslink 的情况下，两个 USP 相连的情况，该过程允许其中⼀个 USP 转⽽成为 DSP。

进入⾄ Disable 状态

如果下列条件中任意⼀项满⾜，那么退出⾄ Disable 状态：

（1）任意正在发送 TS1 的通道收到了 Disable link ⽐特为 1 的 TS1。

（2）⽀持选配特性 crosslink 时，所有通道连续收到两个 Disable link ⽐特为 1 的 TS1，或者链路其中⼀⽅被⾼层软件关闭链路，使其在所有检测到接收⽅的通道上发送的 TS1 和 TS2 中，置位 Disable link ⽐特。

进入⾄ Loopback 状态 （加粗部分为 USP 和 DSP 不同之处）

如果⽀持 loopback 的发送端受到更⾼层逻辑的指示，发送 Loopback ⽐特置位的 TS1 或者 TS2，或者所有正在发送以及接收 TS1 的通道收到连续两个 Loopback ⽐特置位的 TS1 后，将进入⾄ Loopback 状态。任意发送 Loopback ⽐特置位的端⼝将变成 Loopback master，⽽收到他们的端⼝将变成 Loopback slave。

进入⾄ Detect 状态

如果在 24ms 超时到期后，仍然没有任何满⾜有效跳转条件，那么退出⾄ Detect 状态。

Configuration.Linkwidth.Accept

此时，USP 正在其所有通道上发送 TS1 进⾏回应，所有通道上的 TS1 中的链路编号都保持⼀致。链路编号来⾃于 DSP 的倡议，USP 直接在所有通道的 TS1 中反应了该链路编号值。这样⼀来 DSP 通过计算有多少通道响应该链路编号值，明确了链路宽度。接下来DSP 需要发起提议，为这些通道指定各⾃的通道编号。所以 DSP 作为训练的主导者（leader），继续发送 TS1 序列，不过此时各通道的 TS1 各⾃携带有为其指定的通道编号值，⽽不再是填充符号。当然，这些 TS1 的链路编号仍然是相同的。接下来本节详细讨论 DSP 和 USP 在该状态的⾏为。

A. Downstream 通道

DSP 提议通道编号值。如果⼀条链路可以由多个通道合并组成，这些通道都可以收到两个连续的，链路编号值相同的 TS1，那么 DSP 会为他们发送链路编号⼀致，但是通道编号各不相同的 TS1。

进入⾄ ”Configuration.Lanenum.Wait

DSP 不会在 Configuration.Linkwidth.Accept ⼦状态⻓时间停留。⼀旦 DSP收到了USP发送的必须数量的 TS1，明确了链路宽度之后，DSP会更新⼀些必须的内部状态，开始如上⼀段所述，发送通道编号不为填充字符的 TS1，并⽴刻转为 Configuration.Lanenum.Wait 状态，等待 USP 确认通道编号分配。

B. Upstream 通道

Configuration.Linkwidth.Accept期间

USP 在从 DSP 提供的链路编号中选择其中⼀个，填充⾄所有通道的 TS1 中，反馈发送给 DSP。这⾥所有通道指的是那些所有接收链路编号不为填充字符 TS1 的通道。在所有剩余的通道中，如果检测到对端接收⽅，但是没有接收到有效链路编号的通道，将继续发送链路编号和通道编号采⽤填充符号的 TS1。

进入⾄ Configuration.Lanenum.Wait

USP 必须对 DSP 提出的通道编号分配做出响应。如果⼀个链路可以由多个发送链路编号⾮填充字符 TS1 的通道合并组成，并且它们接收到两个连续 TS1，其中链路编号相等，通道编号不为填充字符，那么 USP 应该在可⾏的情况下，发送通道编号相同的 TS1 表示接受分配，或者在必要的时候回应不同的编号值提议。（⽐如应⽤了选配的通道顺序翻转特性时）

Configuration.Lanenum.Wait

在讨论 Configuration.Lanenum.Wait 状态之前，⾸先提供⼀些帮助性的背景知识。链路通道的编号⽅式，是从 0 到这条链路所⽀持的最⼤编号。⽐如说⼀个 x8 链路，将会把它的通道编号为 0-7。端⼝需要⽀持链路容纳其所拥有的最⼤通道数，也需要⽀持链路容纳最少⾄⼀个通道。通道总是从 0 开始编号，并且需要是连续编号不中断的。⽐如，如果⼀个 x8 链路上有些通道不⼯作，它可能可以转⽽配置成⼀个 x4 链路，这种情况下它必须使⽤通道 0-3。再举⼀个例⼦，如果是链路的通道2 ⽆法正常⼯作，⽆法使⽤通道 0，1，3，4 组成⼀个 x4 链路，因为它们的编号是不连续的。链路上任何剩余的通道必须发送链路和通道编号都使⽤填充符号的 TS1。

协议在 Configuration 状态部分多次强调了⼀项时序要求，本节不再多次重复这⼀部分，但需要意识到这项限制对 DSP 和 USP 都有效：为了避免将链路的宽度配置⼩于正常宽度，协议建议如果在多通道链路上发现某些通道出现错误或者失去 Block Alignment 状态，那么延迟⼀段时间后再进⾏本过程。8b/10b 编码时等待⾄少 2 个 TS1，128b/130b 编码时⾄少等待 34 个 TS1，但任何情况下不要等待超过 1ms

退出⾄ Detect 状态

如果没有链路能够被配置（⽐如 lane0 不⼯作，且通道翻转没有启⽤时），或者所有通道接收到两个连续的 TS1，其链路和通道编号都为填充符号，那么在 2ms 之后触发超时，链路返回 Detect 状态。

A. Downstream 通道

Configuration.Lanenum.Wait期间

在 Configuration.Lanenum.Wait 状态期间，DSP 会继续发送链路和通道编号为⾮填充值的 TS1，直⾄满⾜某个跳转到其他状态的条件。

进入⾄ ”Configuration.Lanenum.Accept“ 状态

如果下述两个条件之⼀满⾜，那么跳转到 Configuration.Lanenum.Accept 状态：

（1）如果在所有通道上都接收到连续两个 TS1，它们携带的链路和通道编号都和 DSP 在这些通道上发送的⼀致。

（2）如果在任意⼀个检测到接收⽅的通道上，接收到连续两个 TS1，它们的通道编号和刚进⼊本状态时接收到的 TS1 中的数值不⼀致，并且⾄少有⼀些通道接收到了有效的链路编号。协议指出这种情况是通信双⽅达成了⼀致，确定了双⽅都能够接收的链路宽度。

进入⾄ Detect 状态

触发了上述的 2ms 超时事件，或者所有通道接收到两个连续的 TS1，其链路和通道编号都为填充符号。

B. Upstream 通道

Configuration.Lanenum.Wait期间

在 Configuration.Lanenum.Wait 状态期间，USP 会继续发送链路和通道编号为⾮填充值的 TS1，直⾄满⾜某个跳转到其他状态的条件。

进入⾄ ”Configuration.Lanenum.Accept“ 状态

如果下述两个条件之⼀满⾜，那么跳转到 Configuration.Lanenum.Accept 状态：

（1）如果在所有通道上都接收到连续两个 TS2。

退出⾄ Detect 状态

触发了上述的 2ms 超时事件，或者所有通道接收到两个连续的 TS1，其链路和通道编号都为填充符号。

Configuration.Lanenum.Accept

A. Downstream 通道

Configuration.Lanenum.Accept期间

DSP 已经在上⼀个状态中接收到了链路和通道编号为⾮填充值的 TS1。在本状态中，DSP 必须决定是否能够按照 USP 返回的通道编号顺序建⽴⼀条链路。下⾯列出了三种可能的状态跳变⽅式。

进入⾄ ”Configuration.Complete“ 状态

如果 DSP 在所有通道上都接收到连续两个 TS1，它们携带的链路和通道编号都和 DSP 在这些通道上发送的数值⼀致，那么代表 USP 同意了 DSP 通告的链路编号和通道编号，DSP 随之进⼊ Configuration.Complete 状态。如果 DSP接收到的通道编号顺序与通告的顺序相颠倒，如果 DSP ⽀持通道顺序颠倒，那么 DSP 同样进⼊ Configuration.Complete 状态，并采⽤接收到的，颠倒的通道编号顺序。

值得注意的是，协议指出通道编号顺序颠倒的条件是限定的，只能是通道 0 接收到最⼤的通道编号（假设通道数⽬为 N，那么收到的即为 N -1），通道 N-1 接收到通道编号为 0。

如果是从 Recovery 状态进⼊的 Configuration 状态，那么在配置过程中可能被要求改变带宽。如果这样，那么需要置位相应的状态标志位来标识需要改变带宽的原因。主要是系统需要报告带宽改变是因为链路可靠性问题导致的，还是因为硬件正在管理链路的电源状态导致的。状态标识位的⼏种情形如下所述：

（1）如果带宽改变由 DSP 因为链路的可靠性问题发起，那么链路带宽管理状态⽐特（Link Bandwidth Management Status bit）设置为 1'b1。

（2）如果带宽改变不是由 DSP 发起，⽽是因为 DSP 连续收到两个⾃主改变（Autonomous Change ）⽐特为 1'b0 的 TS1，那么链路带宽管理状态⽐特（Link Bandwidth Management Status bit）设置为 1'b1。

（3）除此之外的链路带宽改变，链路⾃主带宽状态⽐特（Link Autonomous Bandwidth Status bit）置位为 1'b1。

进入⾄ ”Configuration.Lanenum.Wait“ 状态

如果⼀条正在被配置的链路可以由⼀部分⽽不是全部的可⽤通道组成，这些通道都收到连续两个 TS1 ，链路编号为相同有效的数值，并且通道编号也不为填充符号。那么在这部分通道上发送链路编号相同，通道编号重新编制的 TS1，旨在⽤更少数量的通道来编成⼀条链路。

新的通道编号必须从 0 开始顺序递增，指派给链路所使⽤的通道。任何没有接收到 TS1 的通道不能成为链路的⼀部分，并且中断通道编号递增。举例⽽⾔，如果共有 8 条通道，但是通道 2 没有接收到 TS1，那么这组通道将不能组成包括通道 2 的链路。这样⼀来，不能组成 x8 或者 x4 的链路，只能组成 x2 或者 x1 的链路。剩下不使⽤的通道，必须在其上发送链路和通道编号都为填充符号的 TS1。

进入⾄ Detect 状态

如果没有链路可以被配置，或者所有通道接收到两个连续的 TS1，其链路和通道编号都为填充符号。

B. Upstream 通道

Configuration.Lanenum.Accept期

USP 已经在上⼀个状态中接收到了链路和通道编号为⾮填充值的 TS1 或者 TS2。在本状态中，USP 必须决定是否能够按照 DSP 提议的通道编号顺序建⽴⼀条链路。下⾯列出了三种可能的状态跳变⽅式。

进入⾄ ”Configuration.Complete“ 状态

如果 USP 在所有通道上都接收到连续两个 TS2，它们携带的链路和通道编号都和 USP 在这些通道上发送的 TS1 中的数值⼀致，那么USP 进⼊ Configuration.Complete 状态。

进入⾄ ”Configuration.Lanenum.Wait“ 状态

如果⼀条正被配置的链路可以由⼀部分可⽤通道的⼦集组成，这些通道都收到连续两个 TS1 ，链路编号为相同有效的数值，并且通道编号也不为填充符号。那么在这部分通道上发送链路编号相同，通道编号重新编制的 TS1，旨在⽤更少数量的通道来编成⼀条链路，并跳转⾄ Configuration.Lanenum.Wait 状态。

和 DSP 时的情形⼀样，新的通道编号必须从 0 开始顺序递增，指派给链路所使⽤的通道。任何没有接收到 TS1 的通道不能成为链路的⼀部分，并且中断通道编号递增。剩下不使⽤的通道，必须在其上发送链路和通道编号都为填充符号的 TS1。

退出⾄ Detect 状态

如果没有链路可以被配置，或者所有通道接收到两个连续的链路和通道编号都为填充符号的 TS1。

Configuration.Complete

Configuration.Complete 是唯⼀的 TS2 序列交换的状态。正如前⽂讨论的那样，TS2 交换是链路两端的设备间，互相确认已经准备好状态跳转的握⼿确认机制。这是对先前状态中 TS1 序列交换的链路编号以及通道编号的最终确认。

值得注意的是协议允许双⽅设备在进⼊本状态时，改变它们的⽀持速率列表和链路宽度恢复能⼒（upconfigure capability），但⼀旦进⼊本状态后，这些设置就不再允许修改。因为设备进⼊本状态后将记录对⽅在 TS2 中通告的这些能⼒和设置。

A. Downstream 通道

Configuration.Complete期间

在 Configuration.Complete 状态期间，DSP 将发送 TS2 序列，其中的在 Configuration.Complete 状态期间，DSP 将发送 TS2 序列，其中的链路和通道编号与接收到的 TS1 中的内容。如果当前端⼝有⼀条使⽤ lane 0 的 x1 链路，并⽀持增加链路宽度恢复（upconfigure），那么 DSP 将置位 TS2 序列中的 Upconfigure Capability ⽐特。使⽤ 8b/10b 编码时，必须在离开当前状态前完成通道间去偏移。另外，如果所有配置中的通道都收到了两个连续的 TS2，其中关闭加扰（Disable Scrambling）⽐特设置为 1'b1，那么停⽌对编码进⾏加扰（scrambling）。发送这些 TS2 的端⼝也必须停⽌加扰。值得注意的是，在 128b/130b 编码模式时，⽆法关闭加扰，因为添加的扰码对信号完整性的帮助不可或缺。 DSP 在本状态中发送 TS2 序列，并接收观察对端返回的 TS2 序列。 DSP 会记录接收到的 TS2 中的 N_FTS 域数值，其表示对端退出 L0s 状态必需的 FTS 数量，以备后续使⽤。

进入⾄ ”Configuration.Idle“ 状态

当所有发送 TS2 的通道都接收到 8 个满⾜条件的 TS2 时，并且在接收到⼀个 TS2 后该通道已经发送⾄少 16 个 TS2 后，状态机将跳转⾄下⼀个状态：Configuration.Idle。这些条件指的是所有接收的 TS2 中都携带有匹配的链路编号和通道编号（⾮填充符号），匹配的速率标识符（ rate identifier），以及匹配的链路 Upconfig Capability ⽐特。

如果设备⽀持 2.5 GT/s 以上的速率，那么它必须记录在任何已配置通道上的速率标识符，并覆盖所有此前记录的数值。

“changed_speed_recovery” ⽤于在 Recivery 状态中追踪速率编号的变量，此时清除为 0。

变量 “upconfigure_capable” 将被设置为 1b，如果设备发出的 TS2 中的 Link Upconfigure Capability 域设置为 1b，并且接收到 8 个连续的 TS2 序列在该⽐特上的设置同样为 1。否则，该变量清除为 0。

任何没有配置为链路⼀部分的通道将与当前的 LTSSM 不再有关联，并且必须设置为下述各种状态中的⼀种。

（1）与新的 LTSSM 相关联，

（2）或者转为电⽓空闲状态

这⾥涉及⼀种特殊的状态，即这些未被配置进链路的通道曾经在 L0 状态中被配置为链路的⼀部分，并且从那之后 LinkUp 状态位⼀直被设置为 1b。如果链路⽀持 upconfigure，那么它们需要仍然和原来的 LTSSM 相关联。这种情况下，协议建议这些通道仍然保持打开对接收端的终结（termination）特性，因为在 upconfigured 之后，它们⼜会重新变成链路的⼀份⼦。如果不保持终结特性打开，那么在 LTSSM 从 Configuration.Complete 状态转为 Recovery.RcvrCfg 状态时，也需要再次打开。不过，如果这些通道并⾮曾经是链路的⼀部分，那么它们⽆法通过该过程成为链路的⼀部分。

对于可选配的 crosslink 特性，接收阻抗必须保持在 Z RX HIGH-IMP-DC-POS 和 Z RX-HIGH-IMP-DC-NEG 之间。

在 LTSSM 返回 Detect 状态后，这些通道会重新和其关联。这些通道进⼊电器空闲状态之前⽆需发送 EIOS 序列，并且状态转变也并不⼀定需要发⽣在符号或者命令集的边界上。

在 2ms 的超时发⽣后：也进入”Configuration.Idle“ 状态：如果 idle_to_rlock_transitioned 变量⼩于 FFh，并且当前数据速率为 8GT/s，那么接下来转⼊ Configuration.Idle 状态。在这次状态跳变中，changed_speed_recovery 变量清除为 0。并且，变量 upconfigure_capable 也可能会被更新，尽管这不是必须的，当⾄少⼀个通道上⻅到 8 个连续的 TS2 序列，它们都携带有匹配的链路编号和通道编号（⾮填充符号），如果链路收发双⽅的 Upconfig Capability ⽐特都为 1，那么 upconfigure_capable 变量更新为 1b，否则清除为 0。任何没有配置为链路⼀部分的通道将与当前的 LTSSM 不再有关联，其他所需的条件与上述列出的⾮超时时的条件⼀致。

进入⾄ Detect 状态

在超时后，如果未满⾜上⼀段的条件，则转⼊ Detect 状态。

B. Upstream 通道

Configuration.Complete期间

在 Configuration.Complete 状态期间，USP 将发送 TS2 序列，其中的链路和通道编号与接收到的 TS2 中的内容。如果当前端⼝有⼀条使⽤lane 0的x1链路，并⽀持增加链路宽度恢复（upconfigure），那么 USP 可以置位 TS2 序列中的 Upconfigure Capability ⽐特。

使⽤ 8b/10b 编码时，必须在离开当前状态前完成通道间去偏移。另外，如果所有配置中的通道都收到了两个连续的 TS2，其中关闭加扰（Disable Scrambling）⽐特设置为 1'b1，那么停⽌对编码进⾏加扰（scrambling）。发送这些 TS2 的端⼝也必须停⽌加扰。值得注意的是，在 128b/130b 编码模式时，⽆法关闭加扰，因为添加的扰码对信号完整性的帮助不可或缺。

USP 在本状态中从 DSP 接收 TS2 序列，USP 会记录接收到的 TS2 中的 N_FTS 域数值，其表示退出 L0s 状态必需的 FTS 数量，以备后续使⽤。

进入⾄ ”Configuration.Idle“ 状态

如果设备⽀持 2.5 GT/s 以上的速率，那么它必须记录在任何已配置通道上的速率标识符，并覆盖所有此前记录的数值。 “changed_speed_recovery” ⽤于在 Recivery 状态中追踪速率编号的变量，此时清除为 0。

任何没有配置为链路⼀部分的通道将与当前的 LTSSM 不再有关联，并且必须设置为下述各种状态中的⼀种：

（1）可选的，与新的 crosslink LTSSM 相关联（如果⽀持 crosslink 特性），

（2）或者转为电⽓空闲状态这⾥涉及⼀种特殊的状态，

即这些未被配置进链路的通道曾经在 L0 状态中被配置为链路的⼀部分，并且从那之后 LinkUp 状态位⼀直被设置为 1b。如果链路⽀持 upconfigure，那么它们需要仍然和原来的 LTSSM 相关联。这种情况下，协议建议这些通道仍然保持打开对接收端的终结（termination）特性，因为在 upconfigured 之后，它们⼜会重新变成链路的⼀份⼦。如果不保持终结特性打开，那么在 LTSSM 从 Configuration.Complete 状态转为 Recovery.RcvrCfg 状态时，也需要再次打开。不过，如果这些通道并⾮曾经是链路的⼀部分，那么它们⽆法通过该过程成为链路的⼀部分。

接收阻抗必须保持在 Z RX-HIGH-IMP-DC-POS 和 Z RX HIGH-IMP-DC-NEG 之间。在 LTSSM 返回 Detect 状态后，这些通道会重新和其关联。这

些通道进⼊电器空闲状态之前⽆需发送 EIOS 序列，并且状态转变也并不⼀定需要发⽣在符号或者命令集的边界上。

在 2ms 的超时发⽣后：进入⾄ ”Configuration.Idle“ 状态。如果 idle_to_rlock_transitioned 变量⼩于 FFh，并且当前数据速率为 8GT/s，那么接下来转⼊ Configuration.Idle 状态。在这次状态跳变中，changed_speed_recovery 变量清除为 0。并且，变量 upconfigure_capable 也可能会被更新，尽管这不是必须的，当⾄少⼀个通道上⻅到 8 个连续的 TS2 序列，它们都携带有匹配的链路编号和通道编号（⾮填充符号），如果链路收发双⽅的 Upconfig Capability ⽐特都为 1，那么 upconfigure_capable 变量更新为 1b，否则清除为 0。任何没有配置为链路⼀部分的通道将与当前的 LTSSM 不再有关联，其他所需的条件与上述列出的⾮超时时的条件⼀致。

退出⾄ Detect 状态

在超时后，如果未满⾜上⼀段的条件，则转⼊ Detect 状态。

Configuration.Idle

Configuration.Idle 期间

在 Configuration.Idle ⼦状态中，发送⽅不断发送空闲数据，等待接收到⾜够数量的空闲数据后，将链路转为 L0 状态。此时，物理层向上层报告链路已经处于就绪状态（Linkup = 1b）。

对于8b/10b 编码⽽⾔，发送⽅在所有已配置的通道上发送空闲数据，所谓空闲数据其实就是数值零经过加扰和编码之后的数值。

对于128b/130b 编码⽽⾔，发送⽅在所有已配置通道发送⼀个 SDS 有序命令集，后⾯紧接着发送空闲数据。通道 0 上的第⼀个空闲符号是数据流的第⼀个符号。

进入⾄ ”L0“ 状态

如果采⽤ 8b/10b 编码⽅式，那么在全部已配置通道上接收到 8 个连续符号周期空闲数据，并且在收到⼀个空闲符号后已经发送了 16 个符号周期的空闲数据后，进⼊ L0 状态。

如果采⽤ 128b/130b 编码⽅式，那么在全部已配置通道上接收到 8 个连续符号周期空闲数据，并且在收到⼀个空闲符号后已经发送了 16 个符号周期的空闲数据，并且不是在 Configuration.Complete 状态超时后下进⼊的本状态，那么跳转⾄ L0 状态。

需要注意以下⼏点：

（1）各通道间去偏斜必须在开始处理数据流之前完成。接收端通过比较各 Lane 上 TS2 序列的到达时间计算时延差。在 PHY 层插入延时缓冲（Delay Buffer）对齐数据。消除多 Lane 传输的时钟偏移，避免并行数据错位。

（2）空闲符号必须在数据块内收到。空闲符号（如 SKP）必须包含在数据块（Data Block）内部，以确保时钟补偿（Clock Compensation）不破坏数据包边界。防止接收端因空闲符号中断误判包结束。
发送端在128b/130b 块的特定位置插入 SKP 有序集（如每 3700 符号插入 1 个 SKP）。

（3）如果此次由 configuration 状态或者 Recovery 状态⾄ L0 状态的跳转，是软件通过置位链路状态寄存器（Link Control register）中的重新训练链路（Retrain Link）⽐特触发的。那么 DSP 必须置位链路状态寄存器（Link Status register）中的链路带宽管理（Link Bandwidth Management）⽐特，表示此次状态跳转不是由硬件发起的（autonomous）. **

        触发条件：软件设置 Link Control Register → Retrain Link Bit = 1，DSP 必须响应：
          1. 置位 Link Status Register → Link Bandwidth Management Bit = 1
                → 标记本次 L0 进入非硬件自主触发。
          2. 清除 `idle_to_rlock_transitioned = 0`（重置错误计数器），告知系统本次重训练由软件发起（如驱动调试），而非链路错误导致。

（4）在进⼊ L0 状态前，将变量 “idle_to_rlock_transitioned” 清零。

如果未满⾜上述条件，并触发 2ms 超时后：退出⾄具体的 Recovery ⼦状态如果变量 “idle_to_rlock_transitioned” ⼩于 FFh，那么下⼀个跳转状态是 Recovery.rvlock跳转后：

a) 8.0 GT/s 时，变量 idle_to_rlock_transitioned ⾃增 1。

b) 2.5 或者 5.0 GT/s 时，变量 idle_to_rlock_transitioned 设置为 FFh。

c) 注意：该变量记录了因为配置过程没有起作⽤，从⽽导致状态机从 Configuration.Idle 状态跳转到 Recovery 状态的次数。这可能是因为均衡设置不合适，或者当前选择的速率⽆法正常⼯作导致的，Recovery 状态内会采取措施尝试解决这些问题。该变量限制了从本状态跳转⾄Recovery 状态的尝试次数，从⽽避免了永久的⽆限循环。如果链路在 256 次尝试后（变量计数⾄ FFh）仍然没法正常⼯作，那么跳转回 Detect 状态重新开始，并希望这次能有更好的结果。