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NVMe VIP架構:主機功能

星星科技指導員 ? 來源:synopsys ? 作者:synopsys ? 2023-05-26 16:54 ? 次閱讀
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上一篇文章中,介紹了一個基本的NVMe VIP測試用例,包括一些基本的設置,發(fā)送命令和接收完成。在這里,我們將再看一些NVMe命令,涉及VIP的一些特性和功能。

在這里,您可以了解有關適用于 NVMe 和 PCIe 的 Synopsys VC 驗證 IP 的更多信息。

貴賓的(提醒)視圖

我們上次簡要介紹了這一點。這次我們將更深入地介紹,因此我們將繼續(xù)參考此圖:

pYYBAGRwc4aAYzD_AARikJWM8Eg768.png

NVMe VIP 提供了一組功能來幫助測試。其中包括隨機化、功能窺探、簡化的 PRP 和數(shù)據(jù)緩沖區(qū)處理、內(nèi)存屏蔽和內(nèi)置記分板。我們將依次通過另一個示例來查看其中的每一個。

繼續(xù)我們的測試用例...

繼上一篇文章中的“瑣碎測試用例”之后(同樣,我們沒有顯示一些任務參數(shù)或檢查錯誤),讓我們再看幾個命令來啟動我們的 NVMe 測試用例。

提醒一下:以腳本一詞開頭的任務是 NVMe 命令。其他(不以腳本開頭)是 VIP 狀態(tài)/控制/配置任務。

// We will assume that the PCIe stack is setup and running
bit [63:0] base_addr = 32’h0001_0000; // Ctlr BAR base addr
dword_t num_q_entries, ctlr_id;
// Tell the host where the controller has its base address
AllocateControllerID(base_addr, ctlr_id, status);
num_q_entries = 2;
// Create the Admin Completion and Submission Queues
ScriptCreateAdminCplQ(ctlr_id, num_q_entries, status);
ScriptCreateAdminSubQ(ctlr_id, num_q_entries, status);
// Send an “Identify Controller” Command
data_buf_t #(dword_t) identify_buffer; // identify data
identify_buffer = new(1024);
ScriptIdentify(ctlr_id, 0, identify_buffer, 0, status);

我們以調用標識控制器結束了最后一個示例。現(xiàn)在,繼續(xù)在這一點上,我們讀取字節(jié) 519:516 以獲取有效命名空間 ID 的數(shù)量。我們通過 SetNumNamespaces() 調用將其傳遞給主機 VIP。請注意,我們必須對識別控制器緩沖區(qū)中返回的(小端序)數(shù)據(jù)進行字節(jié)交換。

int num_ns, nsid, blk_size_pow2, blk_size_in_bytes;
bit [63:0] ns_size_in_blks;
feature_identifier_t feature_id;
nvme_feature_t set_feature;
// We’ll grab the Number of valid namespaces (NN) from the
// identify buffer. Note index converted from bytes to dword.
num_ns = ByteSwap32(identify_buffer[516 >> 2]); // bytes 519:516
// Tell the VIP how many active NSIDs the controller has
SetNumNamespaces(ctlr_id, num_ns, status);

接下來,我們讀取其中一個命名空間(命名空間 ID=1)的信息。請注意,我們在這里“作弊”了一點,因為我們應該遍歷所有有效的命名空間。對于這個例子,我們只假設我們只有 NSID=1。盡管標識調用不采用 PRP 列表,但其主機內(nèi)存緩沖區(qū)可以具有偏移量。如果需要,請選擇參數(shù)“use_offset=1”。實際偏移通過約束 MIN/MAX_PRP_DWORD_OFFSET_VAR 隨機化。

// Now send an “Identify Namespace” command for nsid=1
nsid = 1;
use_offset = 1; // Randomize buffer offset
ScriptIdentify(ctlr_id, nsid, identify_buffer,
use_offset, status);
// Pull information from format[0]
blk_size_pow2 = ByteSwap32(identify_buffer.GetData(128 >> 2)));
blk_size_pow2 = (blk_size_pow2 >> 16) & 32’hff; // dword[23:16]
blk_size_in_bytes = 1 << blk_size_pow2;???? ???? // Convert
ns_size_in_blks = ByteSwap64({identify_buffer.GetData(8 >> 2),
identify_buffer.GetData(12 >> 2)});
// Before we create queues, we need to configure the num queues
// on the controller.
feature_id = FEATURE_NUM_QUEUES;
set_feature = new(feature_id);

一旦識別命名空間返回,我們現(xiàn)在有了塊大小和命名空間大小。我們使用設置功能設置請求的隊列數(shù)量。通過 VIP 的功能偵聽,這將(透明地)將 VIP 設置為當前支持的提交和完成隊列數(shù)量(用于以后的檢查和錯誤注入支持)。

接下來的步驟設置命名空間的格式(使用標識命名空間數(shù)據(jù)結構中的格式 0)。然后,我們更新命名空間信息的 VIP 視圖。VIP 需要此命名空間信息來保留每個命名空間的記分板。

set_features.SetNumCplQ(2); // Request number of sub &
set_features.SetNumSubQ(3); // cpl queues
// Call Set Features command to set the queues on the ctlr
ScriptSetFeatures(ctlr_id, set_features, …, status);
// Note that Set Features Number of Queues command need not
// return the same amount of queues that were requested. We can
// check by examining set_features.GetNumCplQ() and
// GetNumSubQ(), but in this case we’ll just trust it…
// Format the Namespace
sec_erase = 0; // Don’t use secure erase
pi_md_settings = 0; // Don’t use prot info or metadata
format_number = 0; // From Identify NS data structure
ScriptFormatNVM(ctlr_id, nsid, sec_erase, pi_md_settings,
format_number, …, status);
// Tell the VIP about this NS
SetNamespaceInfo(ctlr_id, nsid, blk_size_in_bytes,
ns_size_in_blks, md_bytes_per_blk,
pi_md_settings, 0, status);

接下來,我們創(chuàng)建一對 I/O 隊列。由于提交隊列需要與其一起傳遞其配套完成隊列,因此我們首先創(chuàng)建完成隊列。請注意,隊列創(chuàng)建例程采用參數(shù)重疊群。如果設置了重疊群,則隊列將放置在連續(xù)內(nèi)存中,否則將為該隊列創(chuàng)建 PRP 列表。除了創(chuàng)建實際隊列之外,VIP 還會在隊列周圍創(chuàng)建圍欄,以驗證對隊列的內(nèi)存訪問。從控制器(例如)從完成隊列讀取的嘗試將被標記為無效的訪問嘗試。實際隊列 ID 是隨機的(在法律和用戶可配置的約束范圍內(nèi))。

// Create the I/O Queues
num_q_entries = 10;
contig = 1; // Contiguous queue
ScriptCreateIOCplQ(ctlr_id, num_q_entries,
contig, …, cplq_id, …, status);
contig = 0; // PRP-based queue
ScriptCreateIOSubQ(ctlr_id, num_q_entries,
contig, cplq_id …, subq_id, …, status);

一旦我們創(chuàng)建了 I/O 隊列,我們就可以開始執(zhí)行 I/O.使用 ScriptWrite() 和 ScriptRead() 調用,我們將數(shù)據(jù)發(fā)送到控制器并立即檢索相同的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的底層數(shù)據(jù)結構(在主機內(nèi)存中)由 VIP 自動構建。請注意 use_offset 參數(shù)(與我們的隊列創(chuàng)建任務一樣)來控制我們是否生成 PRP 和 PRP 列表偏移量(分別由 MIN/MAX_PRP_DWORD_OFFSET_VAR 和 MIN/MAX_PRP_LIST_DWORD_OFFSET 控制)。由于我們內(nèi)置了記分板,我們不必比較從寫入的數(shù)據(jù)讀取的數(shù)據(jù),VIP 正在根據(jù)其卷影副本檢查返回的數(shù)據(jù),該卷影副本正在跟蹤成功向控制器寫入的 VIP。

// Do our I/O write then read with a random LBA/length
data_buf_t #(dword_t) wbuf, rbuf; // Write/Read Data buffers
num_blks = RandBetween(1, ns_size_in_blks);
lba = RandBetween(0, ns_size_in_blks – num_blks);
num_dwords = (blk_size_in_bytes / 4) * num_blks;
wbuf = new(num_dwords);
for (int idx = 0 ; idx < num_dwords ; idx++) // Fill the buffer
wbuf.SetData(idx, { 16’hdada, idx[15:0] } );
ScriptWrite(ctlr_id, subq_id, lba, nsid, wbuf, num_blks,
use_offset, …, status);
// We’ll read the same LBA since we know it’s been written
ScriptRead(ctlr_id, subq_id, lba, nsid, rbuf, num_blks,
use_offset, …, status);
// Do what you’d like with the rbuf (that’s the data we just read).

大功告成!

希望這能讓我們完成大部分基礎知識。您應該對VIP的操作有很好的感覺。同樣,其中許多任務都有更多的參數(shù),允許更多的控制和錯誤注入,但我們的目標是在不處理更深奧的功能的情況下完成。如果您有VIP手邊的VIP,請隨意瀏覽示例:它們應該看起來很熟悉。

審核編輯:郭婷

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內(nèi)容侵權或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。 舉報投訴
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