对dump出的寄存器进行分析

本文作者：赛灵思工程师 Fancheng Meng

QDMA的驱动在进行版本升级时，可能会对部分寄存器的数值进行变更，用户如果要进行升级，推荐升级到最新的Vivado和驱动版本。如果驱动和Vivado之间的版本相差较大，有时会遇到c2h_cmpt_ready为0的情况，此时IP无法进行数据的传输，这种情况通常在传输大包或者大流量数据的时会出现，遇到这种情况可将QDMA IP的prefetch depth参数进行修改，以改善传输性能。

如果是IP在传输中发生了错误或者出现了丢包的情况，就需要使用ILA IP来抓取QDMA IP中的信号和Dump QDMA IP中的寄存器来进行分析，下面重点讲解下如何Dump IP中的寄存器、重点对哪些寄存器进行分析以及寄存器的意义。

Dump 寄存器:

通过以下网站下载QDMA driver, 运行test app中的reg_dump指令来dump QDMA 寄存器的值和context data。

https://github.com/Xilinx/dma_ip_drivers

寄存器的dump操作可以参考下面网址中的user guide界面。
https://xilinx.github.io/dma_ip_drivers/master/QDMA/DPDK/html/userguide.html

寄存器数值代表的意义可以从在PG302的124页的Register Reference File可以下载到，如下图所示：

   

对dump出的寄存器进行分析：

使用test app dump出的寄存器的数目太多，本文重点以下几个寄存器进行分析并举例说明：

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 是一个32 bit的寄存器，涵盖了许多重要信号的状态信息，是非常重要的debug寄存器，每一个bit位代表的意义及寄存器默认的数值如下：

在对寄存器的数值进行分析时，需要重点关注3、4、5比特，当3、4、5为低是表明IP并未遇到传输错误，那么错误应该是发生在IP传输数据之前，需要对在数据传输前的驱动配置阶段进行分析和定位。

一般IP内发生传输错误时，此寄存器的3、4、5位比特会被置高，当wrq_packet_out_data_marker为高时，需要检查在工程设计中是否使用了s_axis_c2h_cmpt_ctrl_no_wrb_marker信号，此信号的意义如下：
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].

如果没有使用此信号，说明IP的传输出现了不可修复的错误，需要通过其他的寄存器进行进一步的分析，通常在3、4、5bit被置为高时，此寄存器的0，1bit不会全为高，IP会挂起并停止数据的传输。IP的传输错误有可能是发送了过量的描述符，时序问题及逻辑设计的不规范，下面对在遇到IP 传输错误时的定位方法进行举例说明：

当发现QDMA_C2H_STAT_DEBUG_DMA_ENG_3的3,4,5比特为高时，可以去查找与丢包相关的寄存器，例如：C2H_DROP_DESC_RSP_LEN，C2H_DROP_QID_FIFO_LEN和C2H_DROP_PLD_CNT。这三个寄存器所代表的意义分别如下所示：

因为操作不当导致IP发生丢包时，C2H_DROP_DESC_RSP_LEN，C2H_DROP_QID_FIFO_LEN和C2H_DROP_PLD_CNT 三个寄存器的数值分别为在IP丢包时：描述符的长度、Qid Fifo中的包长和负载Fifo 0中的信用值。当IP发生丢包时，根据以上三个寄存器的前18bit的数值，会比较容易判断驱动或者工程中可能存在的问题。

审核编辑：汤梓红