数据链路层在发送TLP之前，发送端首先需要将TLP进行封装，加上Sequence前缀和LCRC后缀，之后再将这个TLP放入Replay Buffer中。发送端设置了一个12位的计数器NEXT_TRANSMIT_SEQ，这个计数器的初始值为0，当数据链路层处于DL_Inactive状态时，该计数器将保持为0。为简化起见，本节只讲述数据链路层处于DL_Active状态时的情况，而不讲述处于DL_Inactive状态时的情况。
发送端使用计数器NEXT_TRANSMIT_SEQ的当前值设置TLP的Sequence号，该计数器的初始值为0。PCIe设备每发送完毕一个TLP，这个计数器将加1，直到该计数器的值为4095（NEXT_TRANSMIT_SEQ的最大值）。当计数器的值为4095后，再进行加1操作时，该计数器将回归为0。而LCRC是根据TLP的内容计算出来的，用来保证数据传递的完整性，本节不介绍LCRC的计算过程。对此有兴趣的读者请参考PCIe总线规范。
与此对应，接收端也设置了一个12位的计数器NEXT_RCV_SEQ。这个计数器记录接收端即将接收的TLP的Sequence号。这个计数器的初始值为0，当数据链路层处于DL_Inactive状态时，该计数器保持为0。在正常情况下，到达接收端的TLP，其Sequence号和这个计数器中的内容一致。当接收端将这个TLP转发到事务层后，这个计数器将加1，当计数器的值为4095后，再进行加1操作时，该计数器将回归为0。如果到达接收端的TLP，其序号与这个计数器中的值不一致时，接收端需要进行特殊处理，详见下文。
发送端为处理来自接收端的ACK/NAK DLLP，设置了一个12位的计数器ACKD_SEQ。这个计数器记载最近接收到的ACK/NAK DLLP的AckNak_Seq_Num字段。这个计数器的初始值为全1，当数据链路层处于Inactive状态时，该计数器保持为全1。发送端收到ACK/NAK DLLP后，将使用这些DLLP中的AckNak_Seq_Num字段更新ACKD_SEQ计数器。
如果（NEXT_TRANSMIT_SEQ-ACKD_SEQ）mod 4096＞=2048时，发送端将不会从事务层继续接收新的TLP，因为此时发送端已经发送了许多TLP，但是接收端可能并没有成功接收这些TLP，因此并没有及时发送ACK/NAK DLLP作为回应。在多数情况下，当PCIe链路出现了某些问题时，才可能导致该公式成立。此外ACKD_SEQ计数器还可以帮助发送端重发错误的TLP，下文将详细解释这个功能。
发送端首先将从事务层获得的TLP存放到Replay Buffer中，在Relpay Buffer中可以存放多个TLP，这个Replay Buffer为发送端使用的发送窗口。PCIe总线并没有规定在Replay Buffer中存放TLP的个数，不同的设计可以采用的大小不同，其中有一个重要的原则就是不能使Replay Buffer成为整个设计的瓶颈，Replay Buffer应该始终保证有足够的空间接收来自事务层的报文。
TLP进入Replay Buffer之后，发送端首先将这个TLP封装，然后从Replay Buffer中发送到物理层，最终达到接收端。发送端将TLP发送出去之后，将等待来自接收端的应答，接收端使用ACK/NAK DLLP发送这个应答。发送端根据应答结果决定是将TLP从Replay Buff-er中清除，还是重发在Replay Buffer中的TLP。下文将以几个实例说明发送端如何处理来自接收端的应答。
1.发送端收到ACK DLLP报文
如图7-6所示，假设发送端从Replay Buffer中向接收端发送Sequence号为3～7的报文。接收端收到这些报文后将发送ACK DLLP作为回应，其详细步骤如下。
图7-6 发送端收到ACK DLLP
（1）发送端向接收端发送TLP3～7，其中TLP3是第一个报文，TLP7是最后一个报文。此时发送端的NEXT_TRANSMIT_SEQ计数器为8，表示即将填入到Replay Buffer中的报文序列号为8。
（2）接收端按序收到TLP3～5，而TLP6和7仍在传送过程中。接收端的NEXT_RCV_SEQ计数器为6，表示即将接收的报文序列号为6。
（3）接收端通过报文检查决定接收TLP3～5，然后发送ACK DLLP，此时这个ACK DLLP的AckNak_Seq_Num字段为5。为了提高总线的利用率，接收端不会为每一个接收到的TLP都做出应答。在这个例子中，AckNak_Seq_Num字段为5表示TLP3～5都已经被接收。
（4）发送端收到AckNak_Seq_Num字段为5的ACK DLLP后，得知TLP3～5都被成功接收。此时发送端将TLP3～5从Replay Buffer中清除。
（5）接收端陆续收到TLP6～7后，接收端的NEXT_RCV_SEQ计数器为8，表示即将接收的报文序列号为8。然后接收端向发送端发送ACK DLLP，这个DLLP的AckNak_Seq_Num字段为7，即为NEXT_RCV_SEQ-1。
（6）发送端收到AckNak_Seq_Num字段为7的ACK DLLP后，得知TLP6～7都被成功接收。此时发送端将TLP6～7从Replay Buffer中清除。
2.发送端收到NAK DLLP报文
如图7-7所示，假设发送端从Replay Buffer中向接收端发送Sequence号为3～7的报文。接收端收到这些报文后，发现有错误的TLP，此时将发送NAK DLLP而不是ACK DLLP，其详细步骤如下。
图7-7 发送端收到NAK DLLP
（1）发送端向接收端发送TLP3～7，其中TLP3是第一个报文，而TLP7是最后一个报文。(www.chuimin.cn)
（2）接收端按序收到TLP3～5，而TLP6和7仍在传送过程中。
（3）接收端通过报文检查决定接收TLP3～4，此时NEXT_RCV_SEQ为5，表示即将接收TLP5。
（4）TLP5没有通过完整性验证，此时接收端将向对端发送NAK DLLP，这个DLLP的AckNak_Seq_Num字段为4，即为NEXT_RCV_SEQ-1。AckNak_Seq_Num字段为4表示接收端最后一个接收正确的TLP，其Sequence号为4。
（5）发送端收到AckNak_Seq_Num字段为4的NAK DLLP后，得知TLP3～4已被成功接收。此时发送端首先停止从事务层接收新的TLP，之后将TLP3～4从Replay Buffer中清除。
（6）发送端重新发送在Replay Buffer中从TLP5开始的报文。在这个例子中，发送端将重新发送TLP5～7。
发送端每一次收到NAK DLLP后，都将重发在Replay Buffer中剩余的TLP。但是发送端不能无限次重发同一个TLP，因为出现这种情况意味着链路出现了某些问题，必须修复这些问题后，才能继续重发这些TLP。为此在发送端中设置了一个2位计数器REPLAY_NUM，这个计数器的初始值为0，当数据链路层处于Inactive状态时，该计数器保持为0。
REPLAY_NUM计数器按照以下几个原则进行更新。
●当发送端第一次收到NAK DLLP后，REPLAY_NUM计数器将加1，此时ACKD_SEQ计数器被赋值为这个NAK DLLP的AckNak_Seq_Num字段。之后当发送端收到新的ACK/NAK DLLP，而且其AckNak_Seq_Num字段大于ACKD_SEQ计数器的值时（表示发送端至少重传成功一个TLP），REPLAY_NUM计数器将被重置为0，ACKD_SEQ计数器的值也更新为相应的值。
●PCIe总线规定发送端新收到的ACK/NAK DLLP，其AckNak_Seq_Num字段不能小于ACKD_SEQ计数器，如果出现这种问题，将是芯片的Bug。
●如果新的ACK/NAK DLLP，其AckNak_Seq_Num字段值等于ACKD_SEQ计数器的值时，表示发送端正在反复地重新发送同一个TLP，此时REPLAY_NUM计数器将加1，
当这个计数器溢出时，发送端将不再重复发送这个TLP，而是重新进行链路训练，当PCIe链路恢复正常后，再重新发送这个TLP。
发送端除了设置REPLAY_NUM计数器，判断PCIe链路可能出现的故障之外，还设置了另一个计数器REPLAY_TIMER，进一步识别PCIe链路可能出现的故障。因为使用ACKD_SEQ计数器判断链路故障的基础是发送端可以收到ACK/NAK DLLP。但是在某种情况下，发送端虽然发送了TLP，但是接收端没有回应ACK/NAK DLLP，或者由于PCIe链路故障发送端没有收到这个回应。
此时发送端需要使用REPLAY_TIMER计数器，以判断在TLP的传送过程中是否出现异常。REPLAY_TIMER计数器记载一个TLP报文从发送到获得ACK/NAK DLLP回应的时间，当这个时间过长时，发送端认为PCIe链路出现故障。REPLAY_TIMER计数器的更新规则如下所示。
（1）REPLAY_TIMER计数器的初始值为0，在发送端发出或者重新发出一个TLP后以一个固定的时钟频率开始计数，当REPLAY_TIMER计数器到达设定的阈值时，将认为PCIe链路出现故障，此时PCIe设备将进行PCIe链路的恢复工作。如果发送端可以正常收到ACK/NAK DLLP时，该计数器不会溢出。
（2）发送端收到ACK DLLP，而且在Replay Buffer中没有“已经发送而且尚未被确认的TLP”后，REPLAY_TIMER计数器被重置并重新开始计数。在正常情况下，发送端每发送一个TLP后，REPLAY_TIMER计数器将被重置并重新计数，但是有时在Replay Buffer中存在一些TLP，这些TLP已经被发送出去，但是并没有收到相应的ACK DLLP，此时REPLAY_TIMER计数器不能被重置。
（3）当Replay Buffer中没有任何TLP时，REPLAY_TIMER计数器将被重置而且其值保持不变。
（4）发送端收到NAK DLLP之后，REPLAY_TIMER计数器将被重置而且其值保持不变。当数据链路层重新发送TLP时，REPLAY_TIMER计数器才重新开始计数。
（5）REPLAY_TIMER计数器到达设定的阈值后，该计数器的值将被重置，且保持不变。此时PCIe链路可能出现某种异常，当这些异常被处理完毕后，REPLAY_TIMER计数器才可能重新计数。
（6）PCIe链路重新训练时，REPLAY_TIMER计数器的值保持不变。准确地说，PCIe链路处于Recovery或者Configuration状态时，REPLAY_TIMER计数器的值保持不变。有关Re-covery或者Configuration状态的详细说明见第8.2节。
PCIe总线规范提供了计算REPLAY_TIMER计数器阈值的经验公式，这个阈值和PCIe设备和主桥提供的Max_Payload_Size成正比，与PCIe链路宽度成反比，本节对此公式不进行详细说明。值得注意的是，这个经验公式是基于x86处理器计算得出的，不同的处理器在此处的实现不尽相同。
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