第3章 物理层与MCTP传输 - 页码40
继续深入分析 NVMe-MI 消息的完整结构,我们现在重点聚焦在以下几个关键字段:
✅ 补充图 20 字段分析(续)
🔸 Byte 3 – 保留位
该字节是保留字节,规范中没有定义功能,所有设备应将其置为 0h
,解析时忽略。
🔸 Bytes 4 ~ (N-1):Message Data (DATA)
这是 NVMe-MI 消息的实际负载区域,其格式依赖于:
- 消息类型(由 Message Type 字段
NMIMT
决定); - 可能是:
- 控制原语(如 Pause、Replay、Get State 等)
- 命令(NVMe-MI、NVMe Admin、PCIe 命令)
- AEM(异步事件消息)
这段内容是实际交互中最核心的部分,格式会在后续章节(比如第 4、5、6 章)详细定义。
🔸 字节 (N ~ N+3):Message Integrity Check (MIC)
这是一个 32-bit 的 CRC 校验值(4 个字节),用于验证整个 NVMe-MI 消息体是否被篡改或损坏。
✅ 是否包含 MIC 字段由 IC 位决定:
场景 | IC 位 = 1 | IC 位 = 0 |
---|---|---|
Request Message (带外) | ✅ 应包含 MIC | 🚫 不应包含 MIC |
Response Message / AEM (带外) | ✅ 必须包含 MIC | 🚫 不包含 |
所有消息(带内) | 🚫 不包含 MIC(IC 固定为 0) |
✅ MIC(消息完整性校验)机制
当启用校验(IC = 1)时,使用 CRC-32C(Castagnoli 多项式) 进行完整性保护。
规范采用了 Rocksoft™ CRC 算法模型,参数如下:
🔧 Figure 21: Rocksoft™ CRC 算法参数
参数 | 值 |
---|---|
Name | CRC-32C |
Width | 32 bits |
Polynomial | 0x1EDC6F41 |
Init | 0xFFFFFFFF (初始值) |
RefIn | True (输入反转) |
RefOut | True (输出反转) |
XorOut | 0xFFFFFFFF (结果异或) |
Check | 0xE3069283 (标准校验) |
🚀 注意:这个 CRC 与 Linux kernel、zlib、Intel Slicing-by-8 等标准库中的 CRC32C 算法一致。
✅ MIC 示例使用流程(计算校验)
✅ 基本步骤:
- 准备完整的消息体:不包含 MIC 字段本身,从 Byte 0 ~ Byte (N-1)。
- 使用上述参数执行 CRC-32C 计算,结果为 4 字节(低字节优先)。
- 将该 CRC 附加为 MIC,作为最后 4 字节。
🔍 举例场景:
- 带外 Request:
- 启用 IC;
- 计算完整性校验,携带 MIC 字段;
- 带外 Response 或 AEM:
- 必须有 MIC;
- 带内 Request/Response:
- IC = 0,禁止使用 MIC,因为内带机制假定底层传输可靠。
📌 小结:消息完整性机制在不同场景的作用
使用机制 | IC(完整性位) | MIC(是否携带) | CRC 校验 |
---|---|---|---|
Out-of-Band 请求 | 应设为 1 |
应携带 | ✅ CRC-32C |
Out-of-Band 响应 | 必须为 1 |
必须携带 | ✅ CRC-32C |
Out-of-Band AEM | 必须为 1 |
必须携带 | ✅ CRC-32C |
In-Band 所有消息 | 固定为 0 |
不可携带 | ❌ 不使用 |
如果你想,我可以:
- ✍️ 编写一个 CRC32C 校验示例代码(Python、C 都行)
- 📊 制作一张图表展示 NVMe-MI 消息完整结构
- 🔍 分析接下来 §3.2 Out-of-Band 消息传输机制细节
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