本技術(shù)涉及存儲，特別是涉及一種nvme設(shè)備與主機(jī)通信的方法、裝置、設(shè)備及存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、nvme(nonvolatile?memory?express，非易失性內(nèi)存主機(jī)控制器接口規(guī)范)協(xié)議是一種閃存和下一代固態(tài)驅(qū)動器(solid?state?disk或solid?state?drive，ssd)的全新存儲訪問和傳輸協(xié)議，主要是面向pcie?ssd開發(fā)的一套接口標(biāo)準(zhǔn)。相比傳統(tǒng)ahci標(biāo)準(zhǔn)，nvme標(biāo)準(zhǔn)可以帶來多方面的性能提升。

2、在使用nvme設(shè)備的存儲系統(tǒng)中，當(dāng)主機(jī)需要向nvme設(shè)備發(fā)送命令時，會先將命令通過sqe(submission?queue?entry，提交隊(duì)列條目)寫入sq(submission?queue，提交隊(duì)列)，然后向nvme設(shè)備控制器發(fā)送消息，nvme設(shè)備控制器將sqe(s)從sq隊(duì)列中讀出，將命令拿到控制器內(nèi)部處理后，將命令處理結(jié)果即cqe(completion?queue?entry，完成隊(duì)列條目)填充到cq(completion?queue，完成隊(duì)列)中，通過中斷通知主機(jī)端，然后主機(jī)端在cq隊(duì)列中提取命令執(zhí)行結(jié)果。

3、在命令執(zhí)行過程中，nvme設(shè)備控制器處理完每一條sqe后都會對應(yīng)生成一條cqe返回到主機(jī)端，主機(jī)需要等待nvme設(shè)備控制器返回的結(jié)果數(shù)據(jù)并逐條處理所有的cqe，過程中會耗費(fèi)較多計算資源，且數(shù)據(jù)處理效率低下，降低存儲系統(tǒng)的整體性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本技術(shù)旨在提出一種nvme設(shè)備與主機(jī)通信的方法、裝置、設(shè)備及存儲介質(zhì)，以節(jié)省計算資源，提高數(shù)據(jù)處理效率。

2、為達(dá)到上述目的，本技術(shù)的技術(shù)方案如下：

3、本技術(shù)實(shí)施例第一方面提供一種nvme設(shè)備與主機(jī)通信的方法，該方法應(yīng)用于nvme設(shè)備控制器，包括：

4、從主機(jī)端的sq隊(duì)列中獲取至少兩個sqe作為本次待處理的聚合sqe；所述sq隊(duì)列用于存放nvme設(shè)備控制器需要處理的單sqe或聚合sqe；所述聚合sqe為至少兩個具有相對順序的需要一起執(zhí)行的sqe；

5、基于本次待處理的sqe，創(chuàng)建總cqe；所述總cqe用于記錄各個sqe對應(yīng)的命令執(zhí)行結(jié)果；

6、按所述sqe在所述sq隊(duì)列中的順序，解析每個sqe得到對應(yīng)的命令并執(zhí)行，得到對應(yīng)的命令執(zhí)行結(jié)果；

7、在所述總cqe中記錄所有命令執(zhí)行結(jié)果；

8、將所述總cqe返回主機(jī)端，并寫入cq隊(duì)列；所述cq隊(duì)列用于存放所述nvme設(shè)備處理sqe生成的單cqe或總cqe，所述cq隊(duì)列與所述sq隊(duì)列相對應(yīng)。

9、可選地，從主機(jī)端的sq隊(duì)列中獲取至少兩個sqe作為本次待處理的聚合sqe，包括：

10、根據(jù)所述sq隊(duì)列中當(dāng)前讀位置的sqe，確定所述sqe所屬的聚合sqe組中包含的sqe的總數(shù)；

11、將所述聚合sqe的總數(shù)與第一閾值進(jìn)行比較；在所述聚合sqe的總數(shù)小于或等于第一閾值的情況下，將所述聚合sqe組作為本次待處理的sqe；

12、在所述聚合sqe的總數(shù)大于所述第一閾值的情況下，從當(dāng)前讀位置的sqe開始，將第一閾值的聚合sqe作為本次待處理的sqe。

13、可選地，基于本次待處理的sqe，創(chuàng)建總cqe，包括：

14、基于本次待處理的sqe的總數(shù)，創(chuàng)建一個總cqe；

15、在所述總cqe中記錄：總cqe標(biāo)識符、本次讀取的sqe的總數(shù)，本次讀取的sqe所屬的sq隊(duì)列的隊(duì)列標(biāo)識符，提交標(biāo)識符，以及本次讀取的第一個sqe的起始地址。

16、可選地，所述nvme設(shè)備與主機(jī)通信的方法，還包括：

17、在每個命令執(zhí)行完成后，判斷當(dāng)前的命令執(zhí)行結(jié)果為成功還是失?。?/p>

18、在當(dāng)前的命令執(zhí)行結(jié)果為成功的情況下，執(zhí)行以下步驟：判斷所有sqe對應(yīng)的命令是否均執(zhí)行完成；在存在未執(zhí)行的命令的情況下，繼續(xù)執(zhí)行下一條命令；在所有sqe對應(yīng)的命令均執(zhí)行完成，且所有命令執(zhí)行結(jié)果均為成功的情況下，將所述總cqe的失敗標(biāo)識符設(shè)置為空；將所述總cqe返回主機(jī)端，并寫入所述cq隊(duì)列；

19、在當(dāng)前的命令執(zhí)行結(jié)果為失敗的情況下，執(zhí)行以下步驟：停止執(zhí)行下一條命令；獲取當(dāng)前執(zhí)行失敗的命令對應(yīng)的sqe的聚合標(biāo)識符；根據(jù)所述聚合標(biāo)識符，在所述總cqe中記錄對應(yīng)的失敗標(biāo)識符；根據(jù)當(dāng)前執(zhí)行失敗的命令對應(yīng)的sqe，創(chuàng)建對應(yīng)的單cqe；所述單cqe中記錄：錯誤關(guān)聯(lián)信息、所述sqe所屬sq隊(duì)列的隊(duì)列標(biāo)識符、所述sqe的起始地址、錯誤碼、提交標(biāo)識符及sqe標(biāo)識符；將所述總cqe及所述單cqe返回主機(jī)端，并寫入所述cq隊(duì)列。

20、根據(jù)本技術(shù)實(shí)施例的第二方面，提供一種nvme設(shè)備與主機(jī)通信的方法，該方法應(yīng)用于主機(jī)端，包括：

21、創(chuàng)建sq隊(duì)列及對應(yīng)的cq隊(duì)列；所述sq隊(duì)列用于存放nvme設(shè)備控制器需要處理的單sqe或聚合sqe；所述cq隊(duì)列用于存放所述nvme設(shè)備處理sqe生成的單cqe或總cqe；

22、基于至少一個需要nvme設(shè)備控制器執(zhí)行的命令，生成對應(yīng)的sqe，并將所有sqe按照對應(yīng)命令的執(zhí)行順序?qū)懭胨鰏q隊(duì)列；其中，任一sqe為單sqe或聚合sqe組中的一個聚合sqe；

23、從cq隊(duì)列中讀取所述nvme設(shè)備控制器寫入的cqe，解析所述cqe得到至少一個sqe對應(yīng)的命令執(zhí)行結(jié)果；所述cqe為總cqe或單cqe。

24、可選地，基于至少一個需要nvme設(shè)備控制器執(zhí)行的命令，生成對應(yīng)的sqe，包括：

25、在多個命令間具有相對順序的情況下，基于所述多個命令生成至少一個聚合sqe組；

26、在每個聚合sqe中記錄：sqe標(biāo)識符及聚合標(biāo)識符；所述sqe標(biāo)識符用于唯一表示所述聚合sqe對應(yīng)的一條命令；所述聚合標(biāo)識符用于表示所述聚合sqe在所屬的聚合sqe組中的序號；

27、按照所述相對順序，將所有聚合sqe寫入所述sq隊(duì)列。

28、可選地，基于所述多個命令生成至少一個聚合sqe組，包括：

29、將所述多個命令的數(shù)量與第二閾值進(jìn)行比較；

30、在所述多個命令的數(shù)量小于或等于所述第二閾值的情況下，基于所有命令生成一個聚合sqe組；

31、在所述多個命令的數(shù)量大于所述第二閾值的情況下，基于所有命令生成多個聚合sqe組；其中，每個聚合sqe組中聚合sqe的總數(shù)不大于所述第二閾值。

32、根據(jù)本技術(shù)實(shí)施例的第三方面，提供一種nvme設(shè)備與主機(jī)通信的裝置，用于實(shí)現(xiàn)本技術(shù)實(shí)施例的第一方面所提供的nvme設(shè)備與主機(jī)通信的方法，所述裝置包括：

33、第一讀取模塊，被配置為從主機(jī)端的sq隊(duì)列中獲取至少兩個sqe作為本次待處理的聚合sqe；所述sq隊(duì)列用于存放nvme設(shè)備控制器需要處理的單sqe或聚合sqe；所述聚合sqe為至少兩個具有相對順序的需要一起執(zhí)行的sqe；

34、第一記錄模塊，被配置為基于本次待處理的sqe，創(chuàng)建總cqe；所述總cqe用于記錄各個sqe對應(yīng)的命令執(zhí)行結(jié)果；

35、第一處理模塊，按所述sqe在所述sq隊(duì)列中的順序，解析每個sqe得到對應(yīng)的命令并執(zhí)行，得到對應(yīng)的命令執(zhí)行結(jié)果；

36、所述第一記錄模塊，還被配置為在所述總cqe中記錄所有命令執(zhí)行結(jié)果；

37、第一寫入模塊，被配置為將所述總cqe返回主機(jī)端，并寫入cq隊(duì)列；所述cq隊(duì)列用于存放所述nvme設(shè)備處理sqe生成的單cqe或總cqe，所述cq隊(duì)列與所述sq隊(duì)列相對應(yīng)。

38、根據(jù)本技術(shù)實(shí)施例的第四方面，提供一種nvme設(shè)備與主機(jī)通信的裝置，用于實(shí)現(xiàn)本技術(shù)實(shí)施例的第二方面所提供的nvme設(shè)備與主機(jī)通信的方法，所述裝置包括：

39、隊(duì)列創(chuàng)建模塊，被配置為創(chuàng)建sq隊(duì)列及對應(yīng)的cq隊(duì)列；所述sq隊(duì)列用于存放nvme設(shè)備控制器需要處理的單sqe或聚合sqe；所述cq隊(duì)列用于存放所述nvme設(shè)備處理sqe生成的單cqe或總cqe；

40、第二寫入模塊，被配置為基于至少一個需要nvme設(shè)備控制器執(zhí)行的命令，生成對應(yīng)的sqe，并將所有sqe按照對應(yīng)命令的執(zhí)行順序?qū)懭胨鰏q隊(duì)列；其中，任一sqe為單sqe或聚合sqe組中的一個聚合sqe；

41、第二讀取模塊，被配置為從cq隊(duì)列中讀取所述nvme設(shè)備控制器寫入的cqe，解析所述cqe得到至少一個sqe對應(yīng)的命令執(zhí)行結(jié)果；所述cqe為總cqe或單cqe。

42、根據(jù)本技術(shù)實(shí)施例的第五方面，提供一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機(jī)程序，該計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時，實(shí)現(xiàn)如本技術(shù)實(shí)施例第一方面或第二方面所述的nvme設(shè)備與主機(jī)通信的方法中的步驟。

43、根據(jù)本技術(shù)實(shí)施例的第六方面，提供一種電子設(shè)備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運(yùn)行的計算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計算機(jī)程序時，實(shí)現(xiàn)如本技術(shù)實(shí)施例第一方面或第二方面所述的nvme設(shè)備與主機(jī)通信的方法中的步驟。

44、采用本技術(shù)所提供的nvme設(shè)備與主機(jī)通信的方法，由nvme設(shè)備控制器從主機(jī)端的sq隊(duì)列中獲取多個sqe作為待處理的sqe，并創(chuàng)建一個總cqe用于記錄各個sqe的處理結(jié)果。對讀取出的sqe進(jìn)行解析獲得對應(yīng)的命令并執(zhí)行，在命令執(zhí)行完成后獲取命令執(zhí)行結(jié)果，并記錄到總cqe中，將總cqe返回到主機(jī)端寫入cq隊(duì)列，供主機(jī)端讀取以進(jìn)行后續(xù)處理。

45、本技術(shù)中，在nvme設(shè)備控制器處理sq隊(duì)列中的sqe時，一次性讀取出多個sqe進(jìn)行處理，并根據(jù)本次處理的所有命令的命令執(zhí)行結(jié)果記錄一個總的cqe，將該總的cqe返回到主機(jī)端。相比于現(xiàn)有的命令處理過程需要逐條讀取sqe執(zhí)行并逐條返回單cqe的方式，本技術(shù)中一次性能夠處理多條sqe，提高了命令處理效率，并且在返回cqe時以一個總cqe的形式一次性返回多條sqe的處理結(jié)果，降低了傳輸、讀取cqe的頻率和數(shù)據(jù)量，從而節(jié)省系統(tǒng)計算資源，降低數(shù)據(jù)操作時延，提升系統(tǒng)的整體性能。