一种NVMe命令处理器及其处理方法技术

本发明专利技术的实施例提供了一种NVMe命令处理器及其处理方法，NVMe命令处理器包括DMA命令存储组件、DMA命令控制组件、DMA组件和DMA命令完成组件；DMA命令存储组件与CPU组件连接，以存储CPU组件下发的第一合并命令，第一合并命令为将DMA命令与固件命令合并得到的命令；DMA命令控制组件与DMA命令存储组件连接；DMA组件分别与DMA命令控制组件和DMA命令完成组件连接；DMA命令完成组件与DMA命令存储组件连接。将CPU组件下发的固件命令数据结构和DMA命令数据结构合并，节省了多次读取与多个DMA命令对应的固件命令的时间，提高了NVMe命令的处理速度。

【技术实现步骤摘要】
一种NVMe命令处理器及其处理方法
本专利技术涉及数据存储领域，具体而言，涉及一种NVMe命令处理器及其处理方法。
技术介绍
随着信息技术的飞速发展，云计算和人工智能等领域的技术更是有了进一步的突破，其中，在数据信息存储领域，固态硬盘(SolidStateDisk，简称SSD)拥有比机械硬盘更快的读写速度，现在大多数机器运用的是串行总线标准(SerialATA，简称SATA)，实际最高传输速度约为600MB/s，而支持高速串行计算机扩展总线标准(PeripheralComponentInterconnectExpress，简称PCIe)，实际传输速度会超过1000MB/s，而非易失性存储器协议(Non-VolatileMemoryExpress，简称NVMe)是为PCIe制定的标准接口协议。相应地，支持NVMe协议的SSD更是以其低延迟、低功耗和高带宽等诸多优势在数据存储领域也获得越来越多的关注，成为存储设备发展的新风向。在NVMe协议下，通常是根据提交队列(SubmissionQueue，简称SQ)来存放主机对SSD的操作命令，多采用NVMe固件命令队列和固件直接存储器访问(DirectMemoryAccess，简称DMA)命令队列的方式进行NVMe命令的处理，或者是将NVMe命令分成写数据搬移的DMA命令和负责读数据搬移的DMA命令。若要实现对NVMe命令的处理，需要多次读取与多个DMA命令对应的固件命令，无形中增加了NVMe命令的处理时间，以及需要针对多个DMA命令队列进行读写命令区分，操作复杂，降低了DMA命令的利用效率。
技术实现思路
本专利技术的目的包括，例如，提供了一种NVMe命令处理器及其处理方法，其能够至少解决上述部分问题。第一方面，本申请实施例提供了一种NVMe命令处理器，用于处理CPU组件下发的DMA命令队列，所述NVMe命令处理器包括：DMA命令存储组件、DMA命令控制组件、DMA组件和DMA命令完成组件；所述DMA命令存储组件用于与所述CPU组件连接，用于存储所述CPU组件下发的第一合并命令以及DMA命令完成条目，其中，所述第一合并命令为将DMA命令与固件命令合并得到的命令；所述DMA命令控制组件与所述DMA命令存储组件连接，用于读取所述DMA命令存储组件中的所述第一合并命令并解析得到DMA命令；所述DMA组件分别与所述DMA命令控制组件和所述DMA命令完成组件连接，用于解析所述DMA命令并执行对应的动作；所述DMA命令完成组件与所述DMA命令存储组件连接，用于存储DMA命令完成条目，并将所述DMA命令完成条目写入所述DMA命令存储组件。在一种可能的实现方式中，所述NVMe命令处理器还包括DMA命令请求仲裁组件和DMA命令完成仲裁组件；所述DMA命令存储组件存储至少一个DMA命令队列，所述DMA命令队列包括读命令存储区和写命令存储区，所述读命令存储区用于存储DMA读取命令，所述写命令存储区用于存储DMA写入命令；在所述DMA命令存储组件存储有多个DMA命令队列的情形下，所述DMA命令请求仲裁组件分别与多个所述DMA组件和所述DMA命令控制组件连接，用于针对多个同时发起的DMA请求进行仲裁，其中，DMA请求用于请求读取所述DMA命令控制组件内的DMA命令；所述DMA命令完成仲裁组件分别与多个所述DMA组件和所述DMA命令完成组件连接，用于针对多个同时完成的DMA命令访问所述DMA命令完成组件的访问进行仲裁。在一种可能的实现方式中，所述DMA命令请求仲裁组件和所述DMA命令完成仲裁组件均为轮循仲裁组件。在一种可能的实现方式中，所述NVMe命令处理器还包括DMA命令寄存器组件；所述DMA命令寄存器组件用于与所述CPU组件连接，用于通过CPU寄存器配置总线进行配置；所述DMA命令寄存器组件还分别与所述DMA命令控制组件和所述DMA命令完成组件连接，用于更新与DMA命令对应的读指针寄存器和写指针寄存器。在一种可能的实现方式中，所述NVMe命令处理器还包括DMA引擎，用于执行DMA命令的搬移。第二方面，本申请实施例提供了一种NVMe命令处理方法，应用于与CPU组件连接的NVMe命令处理器，处理器包括：DMA命令存储组件、DMA命令控制组件、DMA组件和DMA命令完成组件，所述方法包括：所述DMA命令存储组件存储所述CPU组件下发的第一合并命令，以及DMA命令完成条目，其中，所述第一合并命令为将DMA命令与固件命令合并得到的命令；所述DMA命令控制组件读取所述DMA命令存储组件中的所述第一合并命令并解析得到DMA命令；所述DMA组件解析所述DMA命令并执行对应的动作；所述DMA命令完成组件存储DMA命令完成条目，并将所述DMA命令完成条目写入所述DMA命令存储组件。第三方面，本申请实施例提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括设备本体、存储器及处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机设备包括第二方面的NVMe命令处理方法。第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该指令用于执行第二方面的方法。本专利技术实施例的有益效果包括，例如：本申请实施例提供的NVMe命令处理器，通过DMA命令存储组件用于与CPU组件连接，存储CPU组件下发的第一合并命令以及DMA命令完成条目，其中，第一合并命令为将DMA命令与固件命令合并得到的命令，再根据DMA命令控制组件与DMA命令存储组件连接，用于读取DMA命令存储组件中的所述第一合并命令并解析得到DMA命令，完成对DMA命令的处理，通过将CPU组件下发的固件命令数据结构和DMA命令数据结构进行合并，省去了多次读取与多个DMA命令对应的固件命令的时间，提高了NVMe命令的处理速度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本申请实施例提供的一种计算机设备的结构示意图；图2为本申请实施例提供的一种NVMe命令处理器的结构示意图；图3为本申请实施例提供的另一种NVMe命令处理器的结构示意图；图4为本申请实施例提供的一种NVMe命令处理方法的流程图。图标：计算机设备100；设备本体110；存储器120；处理器130；NVMe命令处理器200；DMA命令存储组件210；DMA命令控制组件220；DMA命令请求仲裁组件230；DMA组件240；DMA命令完成仲裁组件250；DMA命令完成组件260；DMA命令寄存器组件270；CPU组件300。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种NVMe命令处理器，其特征在于，用于处理CPU组件下发的DMA命令队列，所述NVMe命令处理器包括：DMA命令存储组件、DMA命令控制组件、DMA组件和DMA命令完成组件；/n所述DMA命令存储组件用于与所述CPU组件连接，用于存储所述CPU组件下发的第一合并命令以及DMA命令完成条目，其中，所述第一合并命令为将DMA命令与固件命令合并得到的命令；/n所述DMA命令控制组件与所述DMA命令存储组件连接，用于读取所述DMA命令存储组件中的所述第一合并命令并解析得到DMA命令；/n所述DMA组件分别与所述DMA命令控制组件和所述DMA命令完成组件连接，用于解析所述DMA命令并执行对应的动作；/n所述DMA命令完成组件与所述DMA命令存储组件连接，用于存储DMA命令完成条目，并将所述DMA命令完成条目写入所述DMA命令存储组件。/n

【技术特征摘要】
1.一种NVMe命令处理器，其特征在于，用于处理CPU组件下发的DMA命令队列，所述NVMe命令处理器包括：DMA命令存储组件、DMA命令控制组件、DMA组件和DMA命令完成组件；
所述DMA命令存储组件用于与所述CPU组件连接，用于存储所述CPU组件下发的第一合并命令以及DMA命令完成条目，其中，所述第一合并命令为将DMA命令与固件命令合并得到的命令；
所述DMA命令控制组件与所述DMA命令存储组件连接，用于读取所述DMA命令存储组件中的所述第一合并命令并解析得到DMA命令；
所述DMA组件分别与所述DMA命令控制组件和所述DMA命令完成组件连接，用于解析所述DMA命令并执行对应的动作；
所述DMA命令完成组件与所述DMA命令存储组件连接，用于存储DMA命令完成条目，并将所述DMA命令完成条目写入所述DMA命令存储组件。


2.根据权利要求1所述的NVMe命令处理器，其特征在于，所述NVMe命令处理器还包括DMA命令请求仲裁组件和DMA命令完成仲裁组件；
所述DMA命令存储组件存储至少一个DMA命令队列，所述DMA命令队列包括读命令存储区和写命令存储区，所述读命令存储区用于存储DMA读取命令，所述写命令存储区用于存储DMA写入命令；
在所述DMA命令存储组件存储有多个DMA命令队列的情形下，所述DMA命令请求仲裁组件分别与多个所述DMA组件和所述DMA命令控制组件连接，用于针对多个同时发起的DMA请求进行仲裁，其中，DMA请求用于请求读取所述DMA命令控制组件内的DMA命令；
所述DMA命令完成仲裁组件分别与多个所述DMA组件和所述DMA命令完成组件连接，用于针对多个同时完成的DMA命令访问所述DMA命令完成组件的访问进行仲裁。


3.根据权利要求2所述的NVMe命令处理器，其特征在于，所述DMA命令请求仲裁组件和所述DMA命令完成仲裁组件均为轮循仲裁组件。


4.根据权利要求1所述的NVMe命令处理器，其特征在于，所述NVMe命令处理器还包括DMA命令寄存器组件；
所述DMA命令寄存器组件用于与所述CPU组件连接，用于通过CPU寄存器配置总线进行配置；
所述DMA命令寄存器组件还分别与所述DMA命令控制组件和所述DMA命令完成组件连接，用于更新与DMA命令对应的读指针寄存器和写指针寄存器。


5.根据权利要求1所述的NVMe命令处理器，其特征在于，所述NVMe命令处理器还包括DMA引擎，用于执行DMA命令的搬移。


6.一种NVMe命令处理方法，其特征在于，应用于与CPU组件连接的NVMe命令处理器，处理器包括：DMA命令存储组件、DMA命令控制组件、DMA组件和DMA命令完成组件，所述方法包括：
所述DMA命令存储组件存储所述CPU组件下发的第一合并命令，以及DMA命令完成条目，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海亮，刘洋，黄泰然，
申请(专利权)人：湖南国科微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43