SATA—Link层状态机
一、概述
Link层的状态机大致可以分为五类：
- 链路层空闲状态机
- 通信异常处理状态机
- 链路层发送状态机
- 链路层接收状态机
- 链路层电源管理下的状态机
二、链路层空闲状态机
链路层空闲状态机共包含两个状态L_IDLE、L_SyncEscape，每个状态下的处理机制与条状条件如下：
1、L_IDLE是在一个帧发送完成后进入，在此状态下发送SYNC原语。在此状态下根据条件共有8中跳转情况。
总结如下：
| 事件编号 | 触发条件 | 目标状态 | 技术要点 |
|---|---|---|---|
| 1 | Transport层请求帧传输 + PHYRDY²有效 | HL/DL_SendChkRdy | 主机/设备端分离路径（见Note 1） |
| 2 | Transport层请求Partial态 + PHYRDY²,⁵ | L_TPM_Partial | 需满足Note 5电源管理限制 |
| 3 | Transport层请求Slumber态 + PHYRDY²,⁵ | L_TPM_Slumber | 低功耗模式入口条件 |
| 4 | Phy层接收X_RDY_P原语 | L_RcvWaitFifo | 启动接收缓冲准备流程 |
| 5 | Phy层转发PMREQ_P/S_P + 电源模式使能 | L_PMOff | 进入节能模式（如SATA Partial/Slumber） |
| 6 | Phy层转发PMREQ_P/S_P + 电源模式禁用 | L_PMDeny | 拒绝节能请求（兼容性保护） |
| 7 | Phy层转发非法原语 + Transport层无请求²,³ | 保持L_IDLE | 静默丢弃未定义命令（Note 3） |
| 8 | PHYRDYn信号失效 | L_NoCommErr | 物理层连接异常处理 |
2、L_SyncEscape：该状态用于处理FIS传输异常退出的中间状态，通过发送SYNCP原语实现协议层同步复位。
（1）. 进入条件
当满足以下任一条件时进入该状态：
- 传输层主动请求（Transport Layer请求中止当前FIS传输）
- 协议错误触发（检测到非法状态转换或传输超时）
注：该状态仅由SYNC逃逸的发起方（主机或设备）进入，接收端应响应SYNCP但不进入此状态。
（2）. 状态行为
| 状态行为 | 发送SYNC原语 | |
|---|---|---|
| 触发条件 | 目标状态 | 技术含义 |
收到非X_RDYp/SYNCp的任意DWORD | 保持L_SyncEscape | 持续等待有效同步信号 |
收到X_RDYp或SYNCp | 跳转至L_IDLE | 正常退出路径（双向握手完成） |
物理层信号PHYRDRYn有效 | 跳转至L_NoCommErr | 物理层通信异常处理 |
三、通信异常处理状态机
通信异常处理共有四个状态分别为L_NoCommErr、L_NoComm、L_SendAlign、L_RESET。
1、L_NoCommErr：该状态用于向传输层上报PHY层未准备的错误
| 状态行为 | 上报PHY层未准备的错误 | |
|---|---|---|
| 触发条件 | 目标状态 | 技术含义 |
| 无条件 | L_NoComm | 只进入L_NoCommErr状态一次，用于上报错误状态，以终止传输层传输 |
2、L_NoComm:等待PHY层通信恢复
| 状态行为 | 发送ALIGN原语 | |
|---|---|---|
| 触发条件 | 目标状态 | 技术说明 |
| PHYRDYn有效 | 保持L_NoComm | 物理层持续未就绪，等待恢复 |
| PHYRDY有效 | 跳转L_SendAlign | 启动链路校准流程（发送ALIGNp原语 |
3、L_SendAlign ：发送对齐原语
| 状态行为 | 发送ALIGN原语 | |
|---|---|---|
| 触发条件 | 目标状态 | 技术说明 |
| PHYRDYn有效 | 跳转至L_NoCommErr | 上报错误状态 |
| PHYRDY有效 | 跳转L_IDLE | 链路恢复 |
4、L_RESET ：复位链路层状态至初始条件
| 状态行为 | 复位链路层 | |
|---|---|---|
| 触发条件 | 目标状态 | 技术说明 |
| 链路层复位信号置位 | 保持L_RESET状态 | 复位链路层状态 |
| 链路层复位信号置位取消 | 跳转至L_NoComm | 开始进行链路恢复 |
四、 链路层发送状态机
按照发送数据的顺序，发送状态机共有9个状态，具体状态的行为与跳转条件如下：
该状态是主机端链路层（Device Link）的传输准备状态，核心功能是通过交X_RDY_P/R_RDY_P原语完成主机-设备的双向握手。
| 触发条件 | 目标状态 | 协议行为 |
|---|---|---|
收到R_RDYp原语 | L_SendSOF | 设备确认就绪，准备发送帧起始符 |
收到X_RDYp原语 | L_RcvWaitFifo | 设备请求主机切换为接收模式（SATA是半双工，不能同时收发） |
| 收到非标准DWORD（包括8b/10b错误解码、未定义的原语、违反SATA原语编码规则的数据） | 保持HL_SendChkRdy | 静默丢弃错误数据 |
| PHYRDYn信号无效 | L_NoCommErr | 上报物理层错误至传输层，中止当前传输 |
该状态是设备端链路层（Device Link）的传输准备状态，核心功能是通过交X_RDY_P/R_RDY_P原语完成主机-设备的双向握手。
| 触发条件 | 目标状态 | 协议行为 |
|---|---|---|
收到主机R_RDY_P原语 | L_SendSOF | 确认主机就绪，准备发送帧起始符 |
收到非R_RDY_P的任意DWORD | 保持DL_SendChkRdy | 持续发送X_RDYp直至收到有效响应 |
| PHYRDYn信号有效 | L_NoCommErr | 物理层连接异常，触发错误恢复流程 |
后面的状态机还有很多，后面接着更新