NVMe高速传输之摆脱XDMA设计之11：PRP控制模块设计

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PRP控制模块负责实现指令相关的PRP列表的生成、存储与管理。NVMe的提交命令中，存在PRP1和PRP2两个字段，PPR2作为地址指针还是PRP列表指针是根据命令请求数据传输长度和PRP1的偏移量来确定的。当PRP2作为PRP列表指针时，PRP2指向PRP列表的首地址。在传统的NVMe系统中，PRP列表存放的位置一般与数据存放位置接近，因此在处理指令过程中，读取PRP经历的延时与读取数据的延时相近，为了降低读取PRP的延时，使用PRP控制模块将PRP的存储位置转移到NoP逻辑加速引擎内部。PRP控制模块的结构和连接关系如图1所示。

图1 PRP控制模块结构和连接关系图

当用户想要进行大块数据传输时，需要使用PRP提供数据的分布地址，为了降低PRP寻址的延时和复杂度，使用PRP控制模块替代原本的PRP机制。需要传输大块零散分布数据时，可以减小DMA请求长度，不使用PRP链表，将PRP链表条目字节转换为DMA请求地址。需要传输大块连续数据时，只需要PRP链表将由PRP控制模块根据请求地址自动生成。指令控制模块接收到相关指令时，根据PRP1和传输长度判断PRP2类型，如果PRP2类型为PRP链表指针，则以指令ID为地址，将PRP1的4KB偏移写入PRP MEM，PRP2则包含指令ID并指向PRP控制模块。当PCIe加速模块收到指向PRP控制模块的读数据请求时，判断为读PRP请求，PRP控制模块根据读地址取出对应的存储条目返回，然后将该数据进行偏移4KB地址计算后重新写入PRP MEM。PRP MEM的大小与指令ID池的深度一致，每个指令ID指向一个64比特的PRP MEM存储条目。

​审核编辑 黄宇