對(duì)dump出的寄存器進(jìn)行分析

本文作者：賽靈思工程師 Fancheng Meng

QDMA的驅(qū)動(dòng)在進(jìn)行版本升級(jí)時(shí)，可能會(huì)對(duì)部分寄存器的數(shù)值進(jìn)行變更，用戶如果要進(jìn)行升級(jí)，推薦升級(jí)到最新的Vivado和驅(qū)動(dòng)版本。如果驅(qū)動(dòng)和Vivado之間的版本相差較大，有時(shí)會(huì)遇到c2h_cmpt_ready為0的情況，此時(shí)IP無法進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，這種情況通常在傳輸大包或者大流量數(shù)據(jù)的時(shí)會(huì)出現(xiàn)，遇到這種情況可將QDMA IP的prefetch depth參數(shù)進(jìn)行修改，以改善傳輸性能。

如果是IP在傳輸中發(fā)生了錯(cuò)誤或者出現(xiàn)了丟包的情況，就需要使用ILA IP來抓取QDMA IP中的信號(hào)和Dump QDMA IP中的寄存器來進(jìn)行分析，下面重點(diǎn)講解下如何Dump IP中的寄存器、重點(diǎn)對(duì)哪些寄存器進(jìn)行分析以及寄存器的意義。

Dump 寄存器:

通過以下網(wǎng)站下載QDMA driver, 運(yùn)行test app中的reg_dump指令來dump QDMA 寄存器的值和context data。

https://github.com/Xilinx/dma_ip_drivers

寄存器的dump操作可以參考下面網(wǎng)址中的user guide界面。
https://xilinx.github.io/dma_ip_drivers/master/QDMA/DPDK/html/userguide.html

寄存器數(shù)值代表的意義可以從在PG302的124頁的Register Reference File可以下載到，如下圖所示：

對(duì)dump出的寄存器進(jìn)行分析：

使用test app dump出的寄存器的數(shù)目太多，本文重點(diǎn)以下幾個(gè)寄存器進(jìn)行分析并舉例說明：

QDMA_C2H_STAT_DEBUG_DMA_ENG_3
QDMA_C2H_STAT_DEBUG_DMA_ENG_4
C2H_DROP_DESC_RSP_LEN
C2H_DROP_QID_FIFO_LEN
C2H_DROP_PLD_CNT
QDMA_C2H_STAT_DEBUG_DMA_ENG_3 是一個(gè)32 bit的寄存器，涵蓋了許多重要信號(hào)的狀態(tài)信息，是非常重要的debug寄存器，每一個(gè)bit位代表的意義及寄存器默認(rèn)的數(shù)值如下：

在對(duì)寄存器的數(shù)值進(jìn)行分析時(shí)，需要重點(diǎn)關(guān)注3、4、5比特，當(dāng)3、4、5為低是表明IP并未遇到傳輸錯(cuò)誤，那么錯(cuò)誤應(yīng)該是發(fā)生在IP傳輸數(shù)據(jù)之前，需要對(duì)在數(shù)據(jù)傳輸前的驅(qū)動(dòng)配置階段進(jìn)行分析和定位。

一般IP內(nèi)發(fā)生傳輸錯(cuò)誤時(shí)，此寄存器的3、4、5位比特會(huì)被置高，當(dāng)wrq_packet_out_data_marker為高時(shí)，需要檢查在工程設(shè)計(jì)中是否使用了s_axis_c2h_cmpt_ctrl_no_wrb_marker信號(hào)，此信號(hào)的意義如下：
The DMA also has an option not to send completion information to completion ring during a
Marker packet. Port s_axis_c2h_cmpt_ctrl_no_wrb_marker can be set during a marker
packet. This option disables any write to completion ring when that Marker packet is generated.
When this signal is set for a Maker packet, the DMA has no data or completion transfers, but will
respond with maker response on qsts_out_op[7:0].

如果沒有使用此信號(hào)，說明IP的傳輸出現(xiàn)了不可修復(fù)的錯(cuò)誤，需要通過其他的寄存器進(jìn)行進(jìn)一步的分析，通常在3、4、5bit被置為高時(shí)，此寄存器的0，1bit不會(huì)全為高，IP會(huì)掛起并停止數(shù)據(jù)的傳輸。IP的傳輸錯(cuò)誤有可能是發(fā)送了過量的描述符，時(shí)序問題及邏輯設(shè)計(jì)的不規(guī)范，下面對(duì)在遇到IP 傳輸錯(cuò)誤時(shí)的定位方法進(jìn)行舉例說明：

當(dāng)發(fā)現(xiàn)QDMA_C2H_STAT_DEBUG_DMA_ENG_3的3,4,5比特為高時(shí)，可以去查找與丟包相關(guān)的寄存器，例如：C2H_DROP_DESC_RSP_LEN，C2H_DROP_QID_FIFO_LEN和C2H_DROP_PLD_CNT。這三個(gè)寄存器所代表的意義分別如下所示：

因?yàn)椴僮鞑划?dāng)導(dǎo)致IP發(fā)生丟包時(shí)，C2H_DROP_DESC_RSP_LEN，C2H_DROP_QID_FIFO_LEN和C2H_DROP_PLD_CNT 三個(gè)寄存器的數(shù)值分別為在IP丟包時(shí)：描述符的長度、Qid Fifo中的包長和負(fù)載Fifo 0中的信用值。當(dāng)IP發(fā)生丟包時(shí)，根據(jù)以上三個(gè)寄存器的前18bit的數(shù)值，會(huì)比較容易判斷驅(qū)動(dòng)或者工程中可能存在的問題。