【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及存储领域，具体是一种nvme协议io queue硬件管理加速方法。
技术介绍
1、nvme ssd是遵循非易失性内存主机控制器接口规范(non-volatile memoryexpress)的固态驱动器(solid state disk)。ssd由控制器和存储器组成。一个优秀的nvmessd的控制器，能够充分利用pcie通道的低延时以及并行性，在可控制的存储成本下，极大地提升固态硬盘的读写性能，降低由于ahci接口带来的高延时，彻底解放stat时代固态硬盘的极致性能。
2、在nvme ssd和host的交互中，queue是host和ssd进行命令传输和命令能完成的必要手段。控制器对于queue的管理，决定了ssd取命令的性能，进而决定了ssd处理命令的性能。传统的nvme ssd ssd中，多采用fw管理queue的方式，此种方式依赖于ssd cpu的计算性能和访存性能，且需要额外的cpu时间片去进行命令的获取，命令完成的发送，极大地耗费了cpu资源，不利于其他逻辑层业务的开展，降低了ssd的整体性能。所以queue的管理方式对于nvme ssd的性能显得尤为重要。
技术实现思路
1、针对现有技术的缺陷，本专利技术提供一种nvme协议io queue硬件管理加速方法，通过一种硬件的io queue管理的方法减少cpu对于io queue管理的耗费，显著降低命令的处理延时，提高整盘性能。
2、为了解决所述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种
3、s01）、构建管理加速模块，管理加速模块包括sq tail doorbell寄存器、cq headdoorbell寄存器、控制器、sq tail计数器、sq head 计数器、cq tail计数器、cq head 计数器、command fifo和completion fifo，sq tail doorbell寄存器、cq head doorbell寄存器、控制器均与主机相连，控制器用于接收主机下发的命令并向主机返回完成completion，sq tail doorbell寄存器、cq head doorbell寄存器接收主机命令相关的配置，commandfifo和completion fifo连接于控制器与fw之间，用于传递命令和完成completion，sqtail计数器、sq head 计数器、cq tail计数器、cq head 计数器与控制器相连，用于对sq、cq计数；
4、s02）、主机下发创建sq/cq命令，将sq/cq进行初始化，将命令提交队列的基址告知ssd内的管理加速模块的控制器，或者下发删除sq/cq操作，将sq/cq进行资源释放；
5、s03）、控制器收到创建sq/cq命令，进行初始化操作，或者控制器收到删除sq/cq操作，进行管理加速模块资源释放；
6、s04）、主机向io命令提交队列内发送命令，控制器从命令提交队列中取命令；
7、s05）、控制器从命令提交队列中取完命令，将命令通过command fifo发送给fw；
8、s06）、控制器更新内部的sq tail 计数器和sq head 计数器；
9、s07）、fw命令完成，通过completion fifo将completion发送到管理加速模块；
10、s08）、管理加速模块收到fw的completion，将对应的sq head计数器填充到completion内，并将completion发送至主机的命令完成队列，触发中断；
11、s09）、控制器更新cq tail计数器；
12、s10）、主机收到命令完成队列中的completion之后，将completion取出处理并将cq head doorbell写到管理加速模块的cq head doorbell寄存器；
13、s11）、控制器获知cq head boorbell寄存器被更新，更新cq head计数器。
14、进一步的，步骤s02）的初始化操作包括将队列基地址记录于管理加速模块内部，将对应的sq tail计数器、sq head 计数器、cq tail计数器、cq head 计数器清空。
15、进一步的，控制器包括命令获取模块，步骤s04）中，控制器通过命令获取模块从sq中取命令。
16、进一步的，控制器包括完成发送模块，步骤s08）中，控制器通过完成发送模块将completion发送至主机的cq。
17、进一步的，步骤s04）中，主机向io命令提交队列内发送命令的同时更新sq taildoorbell寄存器，控制器获知sq tail doorbell寄存器被更新，根据sq tail doorbell的值开始从命令提交队列中取命令。
18、本专利技术的有益效果：本专利技术采用硬件的queue管理方式，省去了现有fw管理流程，硬件管理各组queue的tail和head维护，负责和主机进行交互，在硬件拿到某个queue中的命令后，通过寄存器的方式通知fw取走命令。在fw执行完命令之后，也通过寄存器的当时通知硬件写回cq，此流程中不包含fw对queue的维护，极大地减少了cpu资源的耗费。通过本专利描述的方法，免除fw对io sq cq的管理，减少了cpu的资源耗费，加快了命令获取和返回完成的流程。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种NVMe协议IO Queue硬件管理加速方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的NVMe协议IO Queue硬件管理加速方法，其特征在于：步骤S02）的初始化操作包括将队列基地址记录于管理加速模块内部，将对应的SQ Tail计数器、SQHead 计数器、CQ Tail计数器、CQ Head 计数器清空。
3.根据权利要求1所述的NVMe协议IO Queue硬件管理加速方法，其特征在于：控制器包括命令获取模块，步骤S04）中，控制器通过命令获取模块从SQ中取命令。
4.根据权利要求1所述的NVMe协议IO Queue硬件管理加速方法，其特征在于：控制器包括完成发送模块，步骤S08）中，控制器通过完成发送模块将Completion发送至主机的CQ。
5.根据权利要求1所述的NVMe协议IO Queue硬件管理加速方法，其特征在于：步骤S04）中，主机向IO命令提交队列内发送命令的同时更新SQ Tail DoorBell寄存器，控制器获知SQ Tail DoorBell寄存器被更新，根据SQ Tail Doorb
...【技术特征摘要】
1.一种nvme协议io queue硬件管理加速方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的nvme协议io queue硬件管理加速方法，其特征在于：步骤s02）的初始化操作包括将队列基地址记录于管理加速模块内部，将对应的sq tail计数器、sqhead 计数器、cq tail计数器、cq head 计数器清空。
3.根据权利要求1所述的nvme协议io queue硬件管理加速方法，其特征在于：控制器包括命令获取模块，步骤s04）中，控制器通过命令获取模块从sq中取命令。...
【专利技术属性】
技术研发人员：段好强，吴斌，乔子龙，
申请(专利权)人：山东华芯半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：
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