高级特性 - 队列管理（Feature Identifier 07h）分析 (第305页)
在 NVM Express® Base Specification, revision 2.0b 中，Set Features 和 Get Features 命令对于控制器的行为、性能优化和稳定性非常重要。以下是对一些特性的详细分析，尤其是与 队列管理 和 中断合并（Interrupt Coalescing）相关的内容。
队列管理（Feature Identifier 07h）分析
I/O 提交队列和完成队列的数量（NCQR 和 NSQR）
- I/O 提交队列请求数量（NSQR）：
- 功能：此字段用于指示主机软件请求的 I/O 提交队列 的数量。
- 最小值：至少请求一个队列，表示最小支持一个 I/O 提交队列。
- 最大值：最大支持 65,534 个提交队列（即 65,535 个提交队列）。如果请求数量为 65,535，则控制器应当中止命令并返回错误代码
Invalid Field in Command。 -
注意：在虚拟化实现中，主机请求的队列数可能与控制器实际分配的队列数不同。控制器可能有自己的队列分配单位（例如，按照 2 的幂分配队列）。
-
I/O 完成队列请求数量（NCQR）：
- 功能：此字段用于指示主机软件请求的 I/O 完成队列 的数量。
- 最小值：至少请求一个队列，表示最小支持一个 I/O 完成队列。
- 最大值：最大支持 65,534 个完成队列（即 65,535 个完成队列）。如果请求数量为 65,535，则控制器应当中止命令并返回错误代码
Invalid Field in Command。
命令完成（Completion）
- 控制器在处理
Set Features命令后会更新队列的分配情况，并通过 完成队列条目（Completion Queue Entry） 将 分配的提交队列和完成队列数量 返回给主机。具体细节在 Figure 323 中有详细说明，描述了实际分配的队列数。
中断合并（Interrupt Coalescing）功能（Feature Identifier 08h）分析
功能描述
Interrupt Coalescing 功能用于配置控制器的中断合并设置。中断合并可以减少频繁的中断触发，从而提高系统性能，尤其是在处理大量 I/O 请求时。
- 中断触发条件：控制器会在以下条件满足时触发中断：
- 聚合时间（Aggregation Time）：在指定的时间范围内，控制器会根据完成的 I/O 请求数量来合并中断。
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聚合阈值（Aggregation Threshold）：在达到指定数量的完成请求时，控制器触发中断。
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禁用中断合并：如果聚合时间或聚合阈值被清零（设为 0），则中断合并功能会被隐式禁用。
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处理错误命令：建议对于那些处理失败的命令，不要进行中断合并，这样可以及时通知主机。
命令字段说明（Command Dword 11）
- 中断合并配置：通过
Command Dword 11来配置具体的中断合并设置，包括聚合时间和聚合阈值。
中断合并的工作机制
- 延迟中断：如果控制器检测到某个特定中断向量正在处理中（例如，完成队列头部正在更新），则可能会延迟触发更多的中断。这样做是为了避免频繁的中断处理，优化性能。
- 聚合时间和阈值重置：当更新相关属性（如完成队列头部的更新）时，聚合时间和/或阈值可能会被重置或重新启动，从而可能导致中断的延迟。
获取功能（Get Features）
- 使用
Get Features命令，主机可以查询当前中断合并的配置。查询结果将通过 完成队列条目（Completion Queue Entry） 返回。
总结
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队列管理：
NSQR和NCQR字段用于设置和获取 I/O 提交队列 和 I/O 完成队列 的数量。主机软件可以通过这些设置优化 I/O 操作的效率。队列数量的配置应在初始化时完成，之后不得更改。 -
中断合并：
Interrupt Coalescing功能通过配置聚合时间和聚合阈值来优化中断触发频率，从而减少系统负载，提高性能。对于某些工作负载，中断可能会被延迟，尤其是在长时间的 I/O 操作过程中。