Re: [心得] PCIe & NVME Protocol Study

大家好，繼上次分享了幾篇有關PCIE和NVME的文章，陸陸續續又撰寫了幾篇NVME的文章，這幾年發現，對於剛畢業的新鮮人看spec可能是一個很高的門檻，常常一知半解，後來把我撰寫的文章丟給他們看後，發現他們其實都能理解原理，所以意外發現撰寫Blog其實也是可以當作教育訓練的教材，培養人才事半功倍，省時省力，雖然最近景氣不太好
，不過還是歡迎大家來做SSD controller，以下是文章分享，歡迎大家一起討論

■原理NVM Express - Admin Command Set
Admin Queue主要用來提交"管理和控制Controller行為"的指令，每個command會使用
Opcode來做區別，Admin Queue的create方式為host software會預先allocate一塊
memory buffer，並將buffer base address填入NVMe register的Admin Submission
Queue Base register(ASQ)和 Admin Completion Queue Base Address register(ACQ)，這樣host software提交Admin Command的時候，Controller就能從ASQ得知要去哪裡
fetch command回來執行。此篇將詳細介紹提交到Admin Queue的指令集有哪些，且詳細介紹每個Admin Command的作用為何
https://reurl.cc/OjMNnR

■原理NVM Express - NVM Command Set
在NVM subsystem中，可能會存在多個controllers，每一個controller可能會去存取某些特定namespace。Namespace由多個logical blocks所組成，而logical blocks是
controller存取data的最小單位。而一個logical blocks的size為何，可以為512
bytes, 1 KiB, 4 KiB…等等，主要透過Identify command的Identify Namespace data
structure的內容可以得知。此篇幅將會介紹Namespace的特性和狀態轉變，並且介紹
Namespace與Controller的關係如何透過Namespace Management而關聯起來，最後在介紹提交到I/O Queue的指令集有哪些和每個I/O Command的作用為何。
https://reurl.cc/x6amAb

■解析 NVM Express - 透過Linux OS 解析M.2 NVMe SSD
由於我撰寫了"原理NVM Express - NVMe Submission Queue & Completion Queue (SQ &CQ)"、"原理NVM Express - Admin Command Set"和"原理NVM Express - NVM Command
Set"這三篇文章，只有有了這三篇的基本知識，我們就有足夠的能力可以去解析我們主機板上任何一個M.2 NVMe device的一些資訊和如何操作它。接下來這篇文章會使用x86系統並安裝Ubuntu OS，然後隨意安裝市面上的一款M.2 NVMe SSD到主機板上，透過Linux
command line的方式來解析此M.2 NVMe SSD的能力和如何透過I/O command去讀寫
namespace，並且提供一些在Linux中非常實用的CLI。
https://reurl.cc/QZRqg2

※ 引述《Caramel715 (焦糖)》之銘言：
: 大家好，我目前任職於某家SSD韌體，主要是負責NVMe Front-end的部分，Front-end主要: 負責PCIe和NVMe protocol的firmware porting，所以必須study這兩份spec。由於spec: 的內容過於龐大，所以我習慣會用網誌做筆記，一方便怕自己忘記，一方面也可以在遇到: 問題的時候快速查詢，當然我所寫的都是我對於spec的理解，所以希望有這方面的專家，: 可以討論不同的見解，也歡迎大家討論與指教。
: PCIE:
: ■原理PCI Express - LTSSM Equalization狀態機推演
: 由於PCIe通道傳輸的特性，會有所謂的碼間干擾(Inter-Symbol Interference，ISI)，而: 導致資料無法被辨識，且隨著PCIe頻率越來越高，這個問題會更加明顯，因此必須透過: Equalizer來調整彼此間的訊號，得到比較好的眼圖，搭建起溝通的橋樑，此篇為EQ
: LTSSM的推演。
: https://reurl.cc/VjGMzb
: ■原理PCI Express - LTSSM 狀態機推演 "Detect -> Polling -> Configuration ->
: L0"
: PCIe為point-to-point interconnects(點對點的連接)，所以就算系統上由多層PCIe bus: 所構成，每個component只要負責與他對面的component之間的link negotiation就可以了: ，這篇文章主要會推演兩個端點之間的LTSSM是如何從Detect state演進到L0。
: https://reurl.cc/akpd4D
: ■簡介PCI Express: Link Training and Status State Machine( LTSSM 狀態機 )
: 由於工作上很容易會遇到PCIe Link上的問題或者我們需要驗證LTSSM state transition: 有沒有符合預期 ，常常需要透過Protocol Analyzer錄製PCIe Trace來進一步分析。此篇: 主要會介紹Traning Sequence，和各個LTSSM state主要目的為何。
: https://reurl.cc/9Od37x
: ■原理PCI Express: Advanced Error Reporting(AER)
: Advanced Error Report(簡稱AER)為PCIe 較為強健的錯誤回報機制，在PCI Express?: Base Specification Revision 3.0 的6.2節"Error Signaling and Logging"章節有詳細: 的介紹整個AER的logging與repoting機制，由於工作上常常遇到Linux Kernel log中，出: 現AER error訊息，所以又把spec拿出來翻一翻，藉此寫一篇關於AER的機制，方便以後查: 詢。
: https://reurl.cc/veyva1
: NVME:
: ■原理NVM Express - NVMe Submission Queue & Completion Queue (SQ & CQ)
: NVMe最基本的communicate架構主要是建立在Submission Queue和Completion Queue，: Host Software透過Submission Queue來提交command讓NVMe Controller執行，
: Controller會透過Completion Queue來回報command執行狀況為何。此篇主要介紹NVMe基: 本架構。
: https://reurl.cc/bkZYVd

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