所屬的技術(shù)人員能夠理解，本發(fā)明提供的ssd主控芯片pcie與nvme的sr-iov握手方法各個(gè)方面可以實(shí)現(xiàn)為系統(tǒng)、方法或程序產(chǎn)品。因此，本公開(kāi)的各個(gè)方面可以具體實(shí)現(xiàn)為以下形式，即：完全的硬件實(shí)施方式、完全的軟件實(shí)施方式(包括固件、微代碼等)，或硬件和軟件方面結(jié)合的實(shí)施方式，這里可以統(tǒng)稱(chēng)為“電路”、“模塊”或“系統(tǒng)”。在儲(chǔ)存ssd主控芯片pcie與nvme的sr-iov握手方法的非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，可以為但不限于電、磁、光、電磁、紅外線、或半導(dǎo)體的系統(tǒng)、裝置或器件，或者任意以上的組合?？勺x存儲(chǔ)介質(zhì)的更具體的例子(非窮舉的列表)包括：具有一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)線的電連接、便攜式盤(pán)、硬盤(pán)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram)、只讀存儲(chǔ)器(rom)、可擦式可編程只讀存儲(chǔ)器(eprom或閃存)、光纖、便攜式緊湊盤(pán)只讀存儲(chǔ)器(cd-rom)、光存儲(chǔ)器件、磁存儲(chǔ)器件、或者上述的任意合適的組合。盡管通過(guò)參考附圖并結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例的方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)描述，但本發(fā)明并不限于此。在不脫離本發(fā)明的精神和實(shí)質(zhì)的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行各種等效的修改或替換，而這些修改或替換都應(yīng)在本發(fā)明的涵蓋范圍內(nèi)/任何熟悉本的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

背景技術(shù)：

1、ssd，是solid?state?drive的簡(jiǎn)稱(chēng)，固態(tài)硬盤(pán)。

2、sr-iov，是single-root?i/o?virtualization的簡(jiǎn)稱(chēng)，單根i/0虛擬化，是通過(guò)虛擬層與服務(wù)器存儲(chǔ)盤(pán)io進(jìn)行管理及共享的方式，sr-iov具有pf和vf兩種通道類(lèi)型，其中pf是pcie設(shè)備在物理通道的功能，vf是pcie設(shè)備在虛擬通道的功能。

3、axi，是advanced?extensible?interface的簡(jiǎn)稱(chēng)，一種總線協(xié)議。

4、pcie，是peripheral?component?interconnect?express的簡(jiǎn)稱(chēng)，高速串行計(jì)算機(jī)擴(kuò)展總線標(biāo)準(zhǔn)。

5、nvme，是nonvolatile?memory?express的簡(jiǎn)稱(chēng)，非易失性快速存儲(chǔ)器。

6、nvme?ssd借助sr-iov虛擬化技術(shù)可以減少用戶(hù)所需pcie設(shè)備數(shù)量，還能實(shí)現(xiàn)多命名空間管理，到達(dá)數(shù)據(jù)io相互隔離。支持sr-iov功能的nvme子系統(tǒng)具有物理功能及每個(gè)物理功能下的多個(gè)虛擬功能，各虛擬功能需要綁定到一個(gè)物理功能下，每個(gè)功能都會(huì)對(duì)應(yīng)一個(gè)nvme控制器。

7、pcie與nvme控制器之間的數(shù)據(jù)交互是通過(guò)兩組axi總線進(jìn)行的，一組pcie作為主接口，向nvme控制器發(fā)送數(shù)據(jù)，另一組pcie作為從接口，接收nvme控制器發(fā)送的數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)過(guò)程需要將pcie每個(gè)功能的數(shù)據(jù)正確的傳輸給對(duì)應(yīng)的nvme控制器，錯(cuò)誤的傳輸會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性的降低。支持sr-iov的pcie系統(tǒng)中通過(guò)增加pf和vf邊帶信號(hào)表征axi數(shù)據(jù)傳輸是pf數(shù)據(jù)還是vf數(shù)據(jù)，以及增加功能數(shù)指示axi總線上的數(shù)據(jù)來(lái)自哪個(gè)功能。氮?dú)舛嗤ㄟ^(guò)單個(gè)pf綁定多個(gè)vf方式，pcie功能與nvme控制器握手方式一般會(huì)采用axi總線的user信號(hào)進(jìn)行，例如一種相關(guān)方式中在pcie總增加pf_num信號(hào)指示哪一個(gè)pf，增加vf_num指示哪一個(gè)vf，o_vf_active指示pcie向nvme傳輸這一筆axi數(shù)據(jù)是否是vf的數(shù)據(jù)，i_vf_active指示nvme向pcie傳輸這一筆axi數(shù)據(jù)是否是vf的數(shù)據(jù)。pcie作為主接口向nvme傳輸數(shù)據(jù)方向握手方式如下：

8、1.當(dāng)o_vf_active＝0時(shí)axi_user＝pf_num；

9、2.當(dāng)o_vf_active＝1時(shí)axi_user＝vf_num+1；

10、nvme作為主接口向pcie傳輸數(shù)據(jù)方向握手方式如下：

11、1.判斷axi_user是否大于0；

12、2.當(dāng)aix_user等于0時(shí)，pf_num＝0,i_vf_active＝0；

13、3.當(dāng)aix_user大于0時(shí)，vf_num＝aix_user-1,i_vf_active＝1。

14、此為現(xiàn)有技術(shù)的不足，因此，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，提供一種ssd主控芯片pcie與nvme的sr-iov握手系統(tǒng)、方法、設(shè)備及介質(zhì)，是非常有必要的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述在支持sr-iov功能的pcie與nvme子系統(tǒng)的通信過(guò)程中，當(dāng)前的設(shè)計(jì)方式僅能使用在每個(gè)pf綁定確定固定個(gè)數(shù)vf的系統(tǒng)中，針對(duì)綁定vf個(gè)數(shù)不確定系統(tǒng)，無(wú)法滿(mǎn)足握手需求的缺陷，本發(fā)明提供一種ssd主控芯片pcie與nvme的sr-iov握手系統(tǒng)、方法、設(shè)備及介質(zhì)，以解決上述技術(shù)問(wèn)題。

2、第一方面，本發(fā)明提供一種ssd主控芯片pcie與nvme的sr-iov握手系統(tǒng)，包括nvme子系統(tǒng)和pcie控制器；

3、nvme子系統(tǒng)包括若干nvme控制器；

4、pcie控制器設(shè)有若干物理功能接口pf及若干虛擬功能接口vf；各虛擬功能接口vf綁定到一個(gè)物理功能接口pf；

5、pcie控制器與nvme控制器通過(guò)axi總線連接；

6、axi總線包括axuser信號(hào)線，在axuser信號(hào)線上設(shè)有sriov控制器；

7、nvme子系統(tǒng)通過(guò)axuser信號(hào)線的信號(hào)對(duì)各nvme控制器進(jìn)行表示；

8、sriov控制器，用于進(jìn)行pcie控制器的物理功能接口pf、虛擬功能接口vf的分配，進(jìn)行nvme子系統(tǒng)各nvme控制器地址與pcie控制器的物理功能接口pf編號(hào)、虛擬功能接口vf編號(hào)的轉(zhuǎn)換。

9、進(jìn)一步地，axi總線還包括數(shù)據(jù)傳輸線，數(shù)據(jù)傳輸線包括主傳輸線和從傳輸線；

10、主傳輸線以pcie控制器為主接口，以nvme控制器為從接口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；

11、從傳輸線以nvme控制器為主接口，以pcie控制器為從接口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

12、進(jìn)一步地，axuser信號(hào)線包括主axuser信號(hào)線和從axuser信號(hào)線；

13、主axuser信號(hào)線包括前段主寫(xiě)通道信號(hào)線、后段主寫(xiě)通道信號(hào)線、前段主讀通道信號(hào)線以及后段主讀通道信號(hào)線；

14、前段主寫(xiě)通道信號(hào)線連接pcie控制器與sirov控制器，后段主寫(xiě)通道信號(hào)線連接sirov控制器與nvme控制器；

15、從axuser信號(hào)線包括前段從寫(xiě)通道信號(hào)線、后段從寫(xiě)通道信號(hào)線、前段從讀通道信號(hào)線以及后段從讀通道信號(hào)線；

16、前段從寫(xiě)通道信號(hào)線連接nvme控制器與sirov控制器，后段從寫(xiě)通道信號(hào)線連接sirov控制器與pcie控制器。

17、進(jìn)一步地，sriov控制器設(shè)有：

18、第一轉(zhuǎn)換模塊，在pcie控制器作為主接口向nvme子系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，將axuser信號(hào)線中vf活躍信號(hào)、當(dāng)前物理功能接口pf的編號(hào)、所需物理功能接口pf個(gè)數(shù)、每個(gè)物理功能接口pf下所需虛擬功能接口vf個(gè)數(shù)以及當(dāng)前物理功能接口pf編號(hào)下的虛擬功能接口vf編號(hào)轉(zhuǎn)換為表征nvme控制器的用戶(hù)識(shí)別信號(hào)的編號(hào)axuser；

19、第二轉(zhuǎn)換模塊，在pcie控制器作為從接口接收nvme子系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，將所需物理功能接口pf個(gè)數(shù)、每個(gè)物理功能接口pf下所需虛擬功能接口vf個(gè)數(shù)以及axuser信號(hào)線中表征nvme控制器的用戶(hù)識(shí)別信號(hào)的編號(hào)axuser轉(zhuǎn)換為vf活躍信號(hào)、當(dāng)前物理功能接口pf編號(hào)以及當(dāng)前虛擬功能接口vf編號(hào)。

20、進(jìn)一步地，第一轉(zhuǎn)換模塊包括：

21、虛擬接口活躍功能識(shí)別單元，用于當(dāng)pcie控制器作為axi主接口向nvme子系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，識(shí)別axuser信號(hào)線中的vf活躍信號(hào)vf_active；

22、第一用戶(hù)識(shí)別信號(hào)計(jì)算單元，用于當(dāng)vf_active＝0時(shí)判定為虛擬功能接口vf未開(kāi)啟，用戶(hù)識(shí)別信號(hào)的編號(hào)axuser＝當(dāng)前虛擬功能接口pf的編號(hào)pf_num；

23、當(dāng)前物理功能接口識(shí)別單元，用于當(dāng)vf_active＝1時(shí)，判定為虛擬功能接口vf開(kāi)啟，獲取axuser信號(hào)線中當(dāng)前pcie描述符，識(shí)別當(dāng)前物理功能接口pf的編號(hào)pf_num；

24、第二用戶(hù)識(shí)別信號(hào)計(jì)算單元，設(shè)定用戶(hù)識(shí)別信號(hào)的編號(hào)axuser＝

25、所需物理功能接口pf個(gè)數(shù)pf_num_total+當(dāng)前pf的編號(hào)pf_num之前每個(gè)物理功能接口pf下的虛擬功能接口vf數(shù)量之和+當(dāng)前物理功能接口pf下的當(dāng)前虛擬功能接口vf的編號(hào)vf_num；

26、目的nvme控制器確定單元，用于根據(jù)用戶(hù)識(shí)別信號(hào)的編號(hào)axuser確定向哪一個(gè)nvme控制器傳輸數(shù)據(jù)。

27、進(jìn)一步地，第二轉(zhuǎn)換模塊包括：

28、用戶(hù)識(shí)別編號(hào)識(shí)別單元，用于當(dāng)pcie控制器作為axi從接口接收nvme系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，識(shí)別axuser信號(hào)線中的用戶(hù)識(shí)別信號(hào)的編號(hào)axuser；

29、用戶(hù)識(shí)別信號(hào)編號(hào)與所需物理功能數(shù)量比對(duì)單元，用于判斷用戶(hù)識(shí)別信號(hào)的編號(hào)axuser>所需物理功能接口pf個(gè)數(shù)pf_num_total-1是否成立；

30、虛擬功能開(kāi)啟判定單元，用于用戶(hù)識(shí)別信號(hào)的編號(hào)axuser>所需物理功能接口pf個(gè)數(shù)pf_num_total-1成立時(shí)，判定vf活躍信號(hào)vf_active＝1；

31、虛擬功能未開(kāi)啟判定都那樣，用于用戶(hù)識(shí)別信號(hào)的編號(hào)axuser>所需物理功能接口pf個(gè)數(shù)pf_num_total-1不成立時(shí)，判定vf活躍信號(hào)vf_active＝0；

32、物理功能接口確定單元，用于設(shè)定當(dāng)前物理功能接口pf的編號(hào)pf_num需要所對(duì)應(yīng)的用戶(hù)識(shí)別信號(hào)的編號(hào)axuser大于當(dāng)前物理功能接口pf前面所有物理功能接口pf對(duì)應(yīng)的虛擬功能接口vf編號(hào)pf*_vf_num加上所需物理功能接口pf的個(gè)數(shù)pf_num_total-1并且小于該物理功能接口pf所需虛擬功能接口vf個(gè)數(shù)pf*_vf_num及前面所有物理功能接口pf所需虛擬功能接口vf個(gè)數(shù)pf*_vf_num之和再加上所需物理功能接口pf個(gè)數(shù)pf_num_total；

33、vf活躍信號(hào)判斷單元，用于判斷vf活躍信號(hào)vf_active是否為0；

34、虛擬接口編號(hào)確定單元，用于vf活躍信號(hào)vf_active為0時(shí)，設(shè)定當(dāng)前虛擬功能接口vf的編號(hào)vf_num等于用戶(hù)識(shí)別信號(hào)的編號(hào)axuser減去所需物理功能接口pf個(gè)數(shù)pf_num_total及該當(dāng)前物理功能接口pf的編號(hào)pf_num前面的物理功能接口pf所需虛擬功能接口vf個(gè)數(shù)pf*_vf_num；

35、目的pcie控制器接口確定單元，用于vf活躍信號(hào)vf_active不為0時(shí)，根據(jù)當(dāng)前物理功能接口pf的編號(hào)pf_num、當(dāng)前虛擬功能接口vf的編號(hào)vf_num確定向pcie控制器的哪一個(gè)接口傳輸數(shù)據(jù)。

36、第二方面，本發(fā)明提供一種ssd主控芯片pcie與nvme的sr-iov握手方法，包括如下步驟：

37、s1.在pcie控制器與nvme子系統(tǒng)之間設(shè)置sriov控制器，并預(yù)先配置所需物理功能接口pf個(gè)數(shù)以及每個(gè)物理功能接口pf下所需的虛擬功能接口vf個(gè)數(shù)；

38、s2.在pcie控制器作為主接口向nvme子系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，sriov控制器將axuser信號(hào)線中vf活躍信號(hào)、當(dāng)前物理功能接口pf的編號(hào)、所需物理功能接口pf個(gè)數(shù)、每個(gè)物理功能接口pf下所需虛擬功能接口vf個(gè)數(shù)以及當(dāng)前物理功能接口pf編號(hào)下的虛擬功能接口vf編號(hào)轉(zhuǎn)換為表征nvme控制器的用戶(hù)識(shí)別信號(hào)的編號(hào)axuser；

39、s3.在pcie控制器作為從接口接收nvme子系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，sriov控制器將所需物理功能接口pf個(gè)數(shù)、每個(gè)物理功能接口pf下所需虛擬功能接口vf個(gè)數(shù)以及axuser信號(hào)線中表征nvme控制器的用戶(hù)識(shí)別信號(hào)的編號(hào)axuser轉(zhuǎn)換為vf活躍信號(hào)、當(dāng)前物理功能接口pf編號(hào)以及當(dāng)前虛擬功能接口vf編號(hào)。

40、進(jìn)一步地，步驟s1具體步驟如下：

41、s11.在pcie控制器與各nvme控制器之間axi總線的axuser信號(hào)線上設(shè)置sriov控制器；

42、s12.獲取pcie控制器最多支持的物理功能接口pf的個(gè)數(shù)pf_num_max和最多支持的虛擬功能接口vf的個(gè)數(shù)vf_num_max，并在sriov控制器中配置；

43、s13.在sriov控制器配置所需物理功能接口pf個(gè)數(shù)pf_num_total以及每個(gè)物理功能接口pf的編號(hào)pf_num，其中所需物理功能接口pf的個(gè)數(shù)pf_num_total小于等于pcie控制器最多支持的物理功能接口pf的個(gè)數(shù)pf_num_max；

44、s14.在sriov控制器配置每個(gè)物理功能接口pf所需虛擬功能接口vf個(gè)數(shù)pf*_vf_num以及每個(gè)虛擬功能接口vf的編號(hào)vf_num，其中各物理功能接口pf的所需虛擬功能接口vf個(gè)數(shù)pf*_vf_num之和小于等于pcie控制器最多支持的虛擬功能接口vf個(gè)數(shù)vf_num_max。

45、進(jìn)一步地，步驟s2具體步驟如下：

46、s21.當(dāng)pcie控制器作為axi主接口向nvme子系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，sriov控制器識(shí)別axuser信號(hào)線中的vf活躍信號(hào)vf_active；

47、當(dāng)vf_active＝0時(shí)，進(jìn)入步驟s22；

48、當(dāng)vf_active＝1時(shí)，進(jìn)入步驟s23；

49、s22.判定為虛擬功能接口vf未開(kāi)啟，用戶(hù)識(shí)別信號(hào)的編號(hào)axuser＝當(dāng)前虛擬功能接口pf的編號(hào)pf_num，進(jìn)入步驟s25；

50、s23.判定為虛擬功能接口vf開(kāi)啟，獲取axuser信號(hào)線中當(dāng)前pcie描述符，識(shí)別當(dāng)前物理功能接口pf的編號(hào)pf_num；

51、s24.用戶(hù)識(shí)別信號(hào)的編號(hào)axuser＝

52、所需物理功能接口pf個(gè)數(shù)pf_num_total+當(dāng)前pf的編號(hào)pf_num之前每個(gè)物理功能接口pf下的虛擬功能接口vf數(shù)量之和+當(dāng)前物理功能接口pf下的當(dāng)前虛擬功能接口vf的編號(hào)vf_num；

53、s25.sriov控制器根據(jù)用戶(hù)識(shí)別信號(hào)的編號(hào)axuser確定向哪一個(gè)nvme控制器傳輸數(shù)據(jù)。

54、進(jìn)一步地，步驟s3具體步驟如下：

55、s31.當(dāng)pcie控制器作為axi從接口接收nvme系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，識(shí)別axuser信號(hào)線中的用戶(hù)識(shí)別信號(hào)的編號(hào)axuser；

56、s32.判斷用戶(hù)識(shí)別信號(hào)的編號(hào)axuser>所需物理功能接口pf個(gè)數(shù)pf_num_total-1是否成立；

57、若是，判定vf活躍信號(hào)vf_active＝1，進(jìn)入步驟s33；

58、若否，判定vf活躍信號(hào)vf_active＝0，進(jìn)入步驟s33；

59、s33.當(dāng)前物理功能接口pf的編號(hào)pf_num需要所對(duì)應(yīng)的用戶(hù)識(shí)別信號(hào)的編號(hào)axuser大于當(dāng)前物理功能接口pf前面所有物理功能接口pf對(duì)應(yīng)的虛擬功能接口vf編號(hào)pf*_vf_num加上所需物理功能接口pf的個(gè)數(shù)pf_num_total-1并且小于該物理功能接口pf所需虛擬功能接口vf個(gè)數(shù)pf*_vf_num及前面所有物理功能接口pf所需虛擬功能接口vf個(gè)數(shù)pf*_vf_num之和再加上所需物理功能接口pf個(gè)數(shù)pf_num_total；

60、s34.判斷vf活躍信號(hào)vf_active是否為0；

61、若是，進(jìn)入步驟s36；

62、若否，進(jìn)入步驟s35；

63、s35.當(dāng)前虛擬功能接口vf的編號(hào)vf_num等于用戶(hù)識(shí)別信號(hào)的編號(hào)axuser減去所需物理功能接口pf個(gè)數(shù)pf_num_total及該當(dāng)前物理功能接口pf的編號(hào)pf_num前面的物理功能接口pf所需虛擬功能接口vf個(gè)數(shù)pf*_vf_num；

64、s36.sriov控制器根據(jù)當(dāng)前物理功能接口pf的編號(hào)pf_num、當(dāng)前虛擬功能接口vf的編號(hào)vf_num確定向pcie控制器的哪一個(gè)接口傳輸數(shù)據(jù)。

65、第三方面，本發(fā)明提供一種電子設(shè)備，包括處理器和存儲(chǔ)器；

66、其中，該存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序，該處理器用于從存儲(chǔ)器中調(diào)用并運(yùn)行該計(jì)算機(jī)程序，使得電子設(shè)備執(zhí)行上述第二方面所述的方法。

67、第四方面，本發(fā)明提供了一種存儲(chǔ)介質(zhì)，

68、所述存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)有指令，當(dāng)其在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)，使得計(jì)算機(jī)執(zhí)行上述第二方面所述的方法。

69、本發(fā)明的有益效果在于：

70、本發(fā)明提供的ssd主控芯片pcie與nvme的sr-iov握手系統(tǒng)、方法、設(shè)備及介質(zhì)，在支持sr-iov功能的ssd主控芯片中設(shè)計(jì)了sr-iov控制器，實(shí)現(xiàn)了pcie各功能接口與nvme控制器之間的握手，同時(shí)增加根據(jù)pcie分配不同pf與vf可以動(dòng)態(tài)配置與nvme控制器握手機(jī)制，與以往pcie每個(gè)vf要綁定固定nvme控制器相比，避免了nvme控制器資源的浪費(fèi)從而使資源利用更加合理，動(dòng)態(tài)分配可以使系統(tǒng)更加靈活。

71、此外，本發(fā)明設(shè)計(jì)原理可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有非常廣泛的應(yīng)用前景。

72、由此可見(jiàn)，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步，其實(shí)施的有益效果也是顯而易見(jiàn)的。