控制器寄存器 - 📘 一、NVM Queue 模型概述 (第90页)
以下是对 NVM Express® Base Specification, revision 2.0b 第 79 页中关于 NVM Queue 模型 和 内存传输队列模型（Memory-based Transport Queue Model） 的中文深入分析与讲解，帮助你理解队列的创建、初始化、使用和删除等机制。
📘 一、NVM Queue 模型概述
NVM Express 接口使用 成对的提交队列（Submission Queue） 和 完成队列（Completion Queue） 机制进行命令管理：
- 提交队列（Submission Queue）： 主机软件将命令放入提交队列中，控制器从队列中获取命令并执行。
- 完成队列（Completion Queue）： 控制器执行命令后，将完成信息放入关联的完成队列中，主机软件从队列中获取这些完成信息。
🚀 队列的传输模型：
- 内存传输队列模型（Memory-based Transport Queue Model）：
-
多个提交队列可以共享一个完成队列。
-
消息传输队列模型（Message-based Transport Queue Model）：
- 每个提交队列都有一个独立的完成队列。
📚 二、内存传输队列模型的创建与初始化
1️⃣ 队列的初始化步骤：
主机软件在设置和初始化 I/O 提交队列 和 I/O 完成队列 时，需按照以下步骤进行：
- 配置管理队列：
-
初始化 Admin Queue 属性（AQA）、Admin 提交队列基地址（ASQ） 和 Admin 完成队列基地址（ACQ）。
-
配置 I/O 队列的大小：
-
设置 I/O 提交队列的大小（
CC.IOSQES）和 I/O 完成队列的大小（CC.IOCQES）。 -
提交设置命令：
- 使用 Set Features 命令，设置所需的提交队列和完成队列数量。
-
命令完成后，完成队列条目将指示控制器分配的提交队列和完成队列数量。
-
确定最大队列条目数量：
-
根据 CAP.MQES 获取控制器支持的最大条目数，并检查队列是否需要物理连续（
CAP.CQR）。 -
创建 I/O 完成队列：
-
在控制器分配的队列数量和支持的队列属性限制下，使用 Create I/O Completion Queue 命令创建 I/O 完成队列。
-
创建 I/O 提交队列：
- 根据控制器分配的队列数量和支持的属性，使用 Create I/O Submission Queue 命令创建 I/O 提交队列。
在完成上述步骤后，I/O 提交队列和完成队列就已创建并初始化，可以用于处理 I/O 命令。
🛠️ 三、内存传输队列的使用
2️⃣ 提交队列的使用：
主机提交命令时，提交队列 使用 尾指针（Tail pointer） 来标识下一个可用队列槽：
- 提交者每次放入命令后，递增 尾指针。
- 如果 尾指针递增超出队列大小，则尾指针会回绕到队列的开始处（
Tail指针回绕）。 - 提交者可以继续向空闲队列槽中添加命令，只要队列没有满。
注意： 提交者需要考虑队列的回绕条件，以确保不会覆盖未处理的命令。
3️⃣ 完成队列的使用：
控制器完成命令时，完成队列 使用 头指针（Head pointer） 来标识下一个可消费的队列槽：
- 消费者每次从队列中消费一个完成条目后，递增 头指针。
- 如果 头指针递增超出队列大小，则头指针会回绕到队列的开始处（
Head指针回绕）。 - 消费者可以继续从队列中消费条目，只要队列没有空。
注意： 消费者也需要考虑队列的回绕条件，以确保不会漏掉完成信息。
🔄 四、队列的创建与删除顺序要求
- 创建队列顺序：
- 主机软件在创建提交队列时，必须先创建 完成队列。
-
提交队列可以在完成队列创建后任何时间创建。
-
删除队列顺序：
-
主机软件必须先删除 所有相关的提交队列，再删除 完成队列。
-
撤销所有命令：
- 若需要撤销所有提交到提交队列的命令，主机软件应使用 Delete I/O Submission Queue 命令。
🧠 五、总结与关键点
| 概念 | 说明 |
|---|---|
| 内存传输队列模型 | 提交队列和完成队列基于内存传输，多个提交队列可共享一个完成队列。 |
| 队列初始化步骤 | 包括配置队列大小、提交 Set Features 命令、创建提交和完成队列。 |
| 队列指针管理 | 提交者和消费者分别管理尾指针和头指针，处理队列的回绕问题。 |
| 创建与删除顺序要求 | 完成队列需在提交队列之前创建，且删除时提交队列必须先于完成队列删除。 |
| 撤销命令 | 使用 Delete I/O Submission Queue 命令撤销提交队列中的所有命令。 |
如果你希望进一步深入了解如何配置具体的 Set Features 命令、Create I/O Completion Queue 和 Create I/O Submission Queue 命令的具体格式与字段，或者如何处理队列回绕条件，我可以继续为你解析。你是否希望继续深入某一部分内容？