[NVMe]读NVMe之DB

Posted by Lv Yina on 2018-12-27

继续上次NVMe的学习,在上次的博文中,我和大家分享了NVMe中的两大重要的角色SQ和CQ,那么在这次的博文中,我们要一起探讨的是第三个重要的角色DB,话不多说!直接进入主题吧~

导语

还没学习过NVMe之SQ与CQ的请戳这里,上次也提到了DB的功能,即host发送命令时,不是直接往SSD中发送命令,而是把准备好的命令放到内存中的SQ,通过写SSD中的DB寄存器来通知SSD,这里再提一哈,SQ与CQ都是循环队列。可以看出,DB在这里的角色就是一个负责传递信息的中介

DB执行过程

DB:Doorbell Register,位于SSD的控制器内部

在DB中记录了SQ的Head和Tail以及CQ的Head和Tail,那么host和SSD之间通信如何来更改这些值呢?

上图!(从ssdfans扣过来的)

从图中我们可以看到,在SSD的控制器内,Doorbell_written写方分别是HostControllerSQ1 HeadCQ TailController控制,而SQ1 TailCQ1 HeadHost控制

  1. 首先SQ1和CQ1均为空,Head和Tail均为0
  2. 现在往SQ1中写入三条命令,那么host在往SQ1写入命令的同时,告知SSD Controller的SQ1 Tail,SQ1 Tail=3
  3. 此时,SSD Controller知道SQ中有命令待处理,从SQ1中取出命令执行后(这里组要注意的是,SSD每次取多少条命令进行处理是不确定的),那么如果全部取出的话,SQ1 Head=0(SSD可根据本地存储的Tail值和当前取出的命令条数进行计算)
  4. 当SSD执行完这三条命令后,将完成状态信息写入到内存的CQ1队列中,并更新本地的CQ1 Tail
  5. Host接收到SSD发来的完成状态信息后,进行处理,待处理完这两条信息之后,告诉SSD,并更新CQ1 Head

这里需要注意的是:
host知道SQ1 Tail和CQ1 Head,但是不知道SQ1 Head和CQ1 Tail,那么这些信息是如何获取的呢?
我们可以想到的是,当SSD处理完命令发给host完成状态信息时,可以附带上SQ1 Head和CQ1 Tail

如上图所示,SQ Head Pointer存的是SQ1 head,标记位P用来表示当前完成状态信息是否处理完,当从SSD返回给Host的信息中,标记位P的值为1,等到host处理完成后改为0,如下图所示

总结一哈

  • DB在SSD Controller端,是寄存器
  • DB记录着SQ和CQ的Head和Tail
  • 每个SQ或者CQ有两个DB: Head DB 和Tail DB
  • Host只能写DB,不能读DB
  • Host通过SSD往CQ中写入的命令完成状态获取Head或Tail

参考资料:
蛋蛋读nvme之二

“I Want To Say”

DB作为host和SSD间数据交互的中介,是一个寄存器,其实很多地方也会设置相应的缓存寄存器来存储数据。这里从名字取为Doorbell也是很通俗易懂了,相当于一个门铃嘛



支付宝打赏 微信打赏

您的支持将鼓励我继续创作!