【92】实测：访问不存在的function导致UR

news2024/11/17 17:07:13

前言

协议规定访问不存在的function会导致UR，今天我们就来实测一下。

这篇文章主要设计下面几个方面：

1、X86上的memory config

2、config方式访问不存在的设备导致UR

3、UR和advisory  non fatal转换

4、header log解析

一、协议规定

    协议规定如果device 不支持收到的request type，那么request就unsupported request。如果request需要completion，那么completion的status就是UR。

    传统的PCI设备，device通过assert DEVSEL#来“claims” bus上的request（请求者通过把target devie的address放到address bus来初始化一个transaction，然后完成者通过assert DEVSEL#来response这个request（claim the transaction）。DEVSEL#就是用来表示该devcie已经被选中作为PCI request的target device。当device assert DEVSEL#，就表示该device已经decode了request的address，并且准备对这个request进行response）。如果在一段时间后，没有device来claim一个请求，请求者需要terminate这个request，这就是Master Abort。由于PCIe是一个点对点的互联协议，没有对应的机制来claim request，因此，request的receiver需要决定该request是否被claim。如果request不能被claim，那么该request被认为是Unsupported Request的，这就是PCIe协议中对等于传统的Master Abort termination机制。

    对于Type0的device，如果是memory或者I/O request, function的地址范围决定了是否claim request，也就是常说的基于地址的路由机制。

    对于configuration request，request 中的format/type(type 0 request format)显示device是request的target，如果request的地址（completer ID（byte 8-9））是否一个没有实现的function，那么，device仍然不会claim 这个configuration request。

    Spec上说的极其拗口，其实非常简单，对于configuration request，如果request中的completer ID是device没有实现的function，那么devcie就认为该request是Unsupported Request。

   协议读百遍不如上手一练，以知促行方能知行合一，我们来实际验证一下。

二、实际验证

1.X86 memory config介绍

    X86的config介绍见下面文章：

【14】PCIe架构下memory空间、IO空间、PCIe配置空间简介_linjiasen的博客-CSDN博客

 1.1 PCIe tree

2.验证过程

2.1 清零系统启动过程中的错误

     系统启动过程中会进行全function的枚举，这样会导致EP设备的出现错误，我们手动清零2:0.0和2:0.1的Device Status Register和Uncorrectable Error Status Register/Correctable Error Status Register

    清零后lspci -s 0:1.1 -vvvv、lspci -s 2:0.0 -vvvvv、lspci -s 2:0.1 -vvvvv的配置空间，方便后面操作后对比

root@mt-System-Product-Name:~# setpci -s 2:0.0 CAP_EXP+0xa.b
09
root@mt-System-Product-Name:~# setpci -s 2:0.0 CAP_EXP+0xa.b=0x9
root@mt-System-Product-Name:~# setpci -s 2:0.0 CAP_EXP+0xa.b
00
root@mt-System-Product-Name:~# setpci -s 2:0.1 CAP_EXP+0xa.b
09
root@mt-System-Product-Name:~# setpci -s 2:0.1 CAP_EXP+0xa.b=0x9
root@mt-System-Product-Name:~# setpci -s 2:0.1 CAP_EXP+0xa.b
00
root@mt-System-Product-Name:~#
root@mt-System-Product-Name:~# setpci -s 2:0.0 ECAP_AER+0x10.l
00002000
root@mt-System-Product-Name:~# setpci -s 2:0.0 ECAP_AER+0x10.l=0x2000
root@mt-System-Product-Name:~# setpci -s 2:0.0 ECAP_AER+0x10.l
00000000
root@mt-System-Product-Name:~# setpci -s 2:0.0 ECAP_AER+0x4.l
00000000
root@mt-System-Product-Name:~# setpci -s 2:0.1 ECAP_AER+0x4.l
00000000
root@mt-System-Product-Name:~# setpci -s 2:0.1 ECAP_AER+0x10.l
00002000
root@mt-System-Product-Name:~# setpci -s 2:0.1 ECAP_AER+0x10.l=0x2000
root@mt-System-Product-Name:~# setpci -s 2:0.1 ECAP_AER+0x10.l
00000000

2.2 configuration read 2:0.0的reg

root@mt-System-Product-Name:~# cat /proc/iomem | grep mmcon -i
e0000000-efffffff : PCI MMCONFIG 0000 [bus 00-ff]
root@mt-System-Product-Name:~#
root@mt-System-Product-Name:~#
root@mt-System-Product-Name:~# busybox devmem 0xe0200000
0x01061ED5
root@mt-System-Product-Name:~# setpci -s 2:0.0 0x0.l
01061ed5
root@mt-System-Product-Name:~# busybox devmem 0xe0200030
0xA6000002
root@mt-System-Product-Name:~# setpci -s 2:0.0 0x30.l
a6000002
root@mt-System-Product-Name:~# lspci -s 2:0.0 -v
02:00.0 3D controller: Moore Threads Technology Co.,Ltd MTT S60
        Subsystem: Moore Threads Technology Co.,Ltd MTT S60
        Flags: bus master, fast devsel, latency 0, IRQ 255
        Memory at a4000000 (32-bit, non-prefetchable) [size=32M]
        Memory at 6000000000 (64-bit, prefetchable) [size=16G]
        Expansion ROM at a6000000 [disabled] [size=2M] 

在这里插入图片描述

我们看到PCI MMCONFIG的起始地址是0xe0000000，按照table 7-1的address map，可以算出2:0.0的配置空间起始地址是0xe0200000（0xe0000000+0x2<<20）,busybox devmem 0xe0200000获取的值是0x01061ED5和setpci -s 2:0.0 0x0.l一致，是GPU的deviceid和vendor

busybox devmem 0xe0200030获取的值和setpci -s 2:0.0 0x30.l一致，是EXP ROM BAR reg。

configuration read后lspci -s 0:1.1 -vvvv、lspci -s 2:0.0 -vvvvv、lspci -s 2:0.1 -vvvvv的配置空间，方便后面操作后对比

我们对比2.1 清零系统启动过程中的错误和2.2 configuration read 2:0.0的reg操作后lspci -s 0:1.1 -vvvv、lspci -s 2:0.0 -vvvvv、lspci -s 2:0.1 -vvvvv的结果，没有任何变化，说明2.2 configuration read 2:0.0的reg的操作没有引起错误。

2.3 configuration read 2:0.1的reg

root@mt-System-Product-Name:~# busybox devmem 0xe0201000
0x01FF1ED5
root@mt-System-Product-Name:~# setpci -s 2:0.1 0x0.l
01ff1ed5
root@mt-System-Product-Name:~#
root@mt-System-Product-Name:~# busybox devmem 0xe0201010
0xA2000000
root@mt-System-Product-Name:~# setpci -s 2:0.1 0x10.l
a2000000

configuration read后lspci -s 0:1.1 -vvvv、lspci -s 2:0.0 -vvvvv、lspci -s 2:0.1 -vvvvv的配置空间，方便后面操作后对比

 我们对比2.1 清零系统启动过程中的错误和2.3 configuration read 2:0.1的reg操作后lspci -s 0:1.1 -vvvv、lspci -s 2:0.0 -vvvvv、lspci -s 2:0.1 -vvvvv的结果，没有任何变化，说明2.3 configuration read 2:0.0的reg的操作没有引起错误。

2.4 configuration read 2:0.2的reg导致UR转advisory non fatal错误

    现在外面要用configuration read一个没有实现的function的reg了。

root@mt-System-Product-Name:~# busybox devmem 0xe0202000
0xFFFFFFFF

我们看到返回一个全1的值

configuration read后lspci -s 0:1.1 -vvvv、lspci -s 2:0.0 -vvvvv、lspci -s 2:0.1 -vvvvv的配置空间，方便后面操作后对比

我们发现出现的UR的错误，这个UR的错误被转换成了advisory non fatal的correctable的错误

2.5 手动清零2.4中访问导致的错误，并设置severity为1

root@mt-System-Product-Name:~# setpci -s 2:0.0 ECAP_AER+0x10.l
00002000
root@mt-System-Product-Name:~# setpci -s 2:0.0 ECAP_AER+0x10.l=0x2000
root@mt-System-Product-Name:~# setpci -s 2:0.0 ECAP_AER+0x10.l
00000000
root@mt-System-Product-Name:~# setpci -s 2:0.1 ECAP_AER+0x10.l
00002000
root@mt-System-Product-Name:~# setpci -s 2:0.1 ECAP_AER+0x10.l=0x2000
root@mt-System-Product-Name:~# setpci -s 2:0.1 ECAP_AER+0x10.l
00000000
root@mt-System-Product-Name:~# setpci -s 2:0.0 ECAP_AER+0x4.l
00000000
root@mt-System-Product-Name:~# setpci -s 2:0.1 ECAP_AER+0x4.l
00000000
root@mt-System-Product-Name:~#
root@mt-System-Product-Name:~#
root@mt-System-Product-Name:~# setpci -s 2:0.0 CAP_EXP+0xa.b
09
root@mt-System-Product-Name:~# setpci -s 2:0.0 CAP_EXP+0xa.b=0x9
root@mt-System-Product-Name:~# setpci -s 2:0.0 CAP_EXP+0xa.b
00
root@mt-System-Product-Name:~# setpci -s 2:0.1 CAP_EXP+0xa.b
09
root@mt-System-Product-Name:~# setpci -s 2:0.1 CAP_EXP+0xa.b=0x9
root@mt-System-Product-Name:~# setpci -s 2:0.1 CAP_EXP+0xa.b
00
root@mt-System-Product-Name:~#
root@mt-System-Product-Name:~#
root@mt-System-Product-Name:~# setpci -s 2:0.0 ECAP_AER+0xc.l
00462030
root@mt-System-Product-Name:~# setpci -s 2:0.0 ECAP_AER+0xc.l=0xffffffff
root@mt-System-Product-Name:~# setpci -s 2:0.0 ECAP_AER+0xc.l
005ff031
root@mt-System-Product-Name:~#
root@mt-System-Product-Name:~# setpci -s 2:0.1 ECAP_AER+0xc.l
00462030
root@mt-System-Product-Name:~# setpci -s 2:0.1 ECAP_AER+0xc.l=0xffffffff
root@mt-System-Product-Name:~# setpci -s 2:0.1 ECAP_AER+0xc.l
005ff030

清零错误并设置severity后lspci -s 0:1.1 -vvvv、lspci -s 2:0.0 -vvvvv、lspci -s 2:0.1 -vvvvv的配置空间，方便后面操作后对比

我们发现2.4中访问导致的错误被清零了，并且UR错误的severity被置1了

2.6 configuration read 2:0.2的reg（offset：0x0）导致UR

 现在我们要用configuration read一个没有实现的function的reg（offset：0x0）了。

root@mt-System-Product-Name:~# busybox devmem 0xe0202000
0xFFFFFFFF

我们看到返回一个全1的值

configuration read后lspci -s 0:1.1 -vvvv、lspci -s 2:0.0 -vvvvv、lspci -s 2:0.1 -vvvvv的配置空间，方便后面操作后对比

我们发现出现的UR的错误

我们拿header log来解析一下，看看UR是不是我们刚才访问导致的，同时验证下X86的config read。

HeaderLog: 04000001 0000000f 02020000 00000000

04000001：对应的configuration read type0，说明请求是针对type的configuration read

 02020000: completer ID的bus是0x02，device是0x00，function是0x2

 2.7 configuration read 2:0.2的reg（offset：0x30）导致UR

为了验证到reg number对应的字段和head log reg更新，我们先手动清除上次访问导致的GPU的错误，清除错误后lspci -s 0:1.1 -vvvv、lspci -s 2:0.0 -vvvvv、lspci -s 2:0.1 -vvvvv的配置空间，方便后面操作后对比

root@mt-System-Product-Name:~# setpci -s 2:0.0 ECAP_AER+0x10.l
00000000
root@mt-System-Product-Name:~# setpci -s 2:0.1 ECAP_AER+0x10.l
00000000
root@mt-System-Product-Name:~# setpci -s 2:0.1 ECAP_AER+0x4.l
00100000
root@mt-System-Product-Name:~# setpci -s 2:0.1 ECAP_AER+0x4.l=0x00100000
root@mt-System-Product-Name:~# setpci -s 2:0.1 ECAP_AER+0x4.l
00000000
root@mt-System-Product-Name:~# setpci -s 2:0.0 ECAP_AER+0x4.l
00100000
root@mt-System-Product-Name:~# setpci -s 2:0.0 ECAP_AER+0x4.l=0x00100000
root@mt-System-Product-Name:~# setpci -s 2:0.0 ECAP_AER+0x4.l
00000000
root@mt-System-Product-Name:~# setpci -s 2:0.0 CAP_EXP+0xa.b
0c
root@mt-System-Product-Name:~# setpci -s 2:0.0 CAP_EXP+0xa.b=0xc
root@mt-System-Product-Name:~# setpci -s 2:0.0 CAP_EXP+0xa.b
00
root@mt-System-Product-Name:~# setpci -s 2:0.1 CAP_EXP+0xa.b
0c
root@mt-System-Product-Name:~# setpci -s 2:0.1 CAP_EXP+0xa.b=0xc
root@mt-System-Product-Name:~# setpci -s 2:0.1 CAP_EXP+0xa.b
00

 现在我们要用configuration read一个没有实现的function的reg（offset：0x30）了。

root@mt-System-Product-Name:~# busybox devmem 0xe0202030
0xFFFFFFFF

我们看到返回一个全1的值

 我们发现出现的UR的错误

 ​​​​​​

 我们拿header log来解析一下。

02020030中的0x30就是访问的reg number

总结

    configuration read访问没有实现的function会导致UR的错误 

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