[發(fā)明專利]基于隊(duì)列的消息交換方法及其裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610168927.5
• 申請(qǐng)日: 2016-03-23
• 公開（公告）號(hào): CN107045483B
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王祎磊;伍德斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京憶恒創(chuàng)源科技有限公司
• 主分類號(hào): G06F13/16
• 分類號(hào): G06F13/16
• 代理公司: 北京卓特專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11572
• 代理人: 段宇

本發(fā)明公開了一種基于隊(duì)列的消息交換方法，該方法包括：命令處理方從提交隊(duì)列取出第一命令，對(duì)第一命令進(jìn)行處理，判定第一命令處理是否成功，如果處理成功，依據(jù)完成隊(duì)列的隊(duì)尾指針，用指示第一命令處理成功的信息填充精簡(jiǎn)完成隊(duì)列；如果處理失敗，用指示第一命令處理失敗的錯(cuò)誤信息填充完成隊(duì)列，而用指示第一命令處理失敗的錯(cuò)誤信息的部分填充精簡(jiǎn)完成隊(duì)列；命令發(fā)出方處理精簡(jiǎn)完成隊(duì)列的隊(duì)列條目，判定精簡(jiǎn)完成隊(duì)列的隊(duì)列條目指示的第一命令是否成功，如果判定成功，更新完成隊(duì)列的隊(duì)首指針；如果判定失敗，基于完成隊(duì)列的隊(duì)首指針，從完成隊(duì)列的隊(duì)首取出隊(duì)列條目，并更新完成隊(duì)列的隊(duì)首指針。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及基于隊(duì)列的消息交換方法及其裝置。

背景技術(shù)

設(shè)備之間通過(guò)隊(duì)列交換命令或消息是常用的。命令發(fā)送方將命令插入提交隊(duì)列尾部，命令接收方從隊(duì)列尾部取出命令并處理，將處理結(jié)果插入到完成隊(duì)列尾部，命令發(fā)送方從完成隊(duì)列頭部取出命令處理結(jié)果。通過(guò)隊(duì)列交換命令，能夠在發(fā)送方與接收方直接維護(hù)多個(gè)并發(fā)的命令，并且命令之間的處理速度不必一致。NVMe協(xié)議(參見“NVM ExpressRevision 1.2”，2014年11月3日，通過(guò)引用將其全文合并于本說(shuō)明書)定義了主機(jī)(Host)與設(shè)備(Device)之間交換數(shù)據(jù)的命令與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(如圖1所示)。主機(jī)中維護(hù)多個(gè)隊(duì)列，每個(gè)隊(duì)列中可填充多個(gè)命令。主機(jī)與設(shè)備基于隊(duì)列交換數(shù)據(jù)。主機(jī)將命令C填入提交隊(duì)列，設(shè)備從提交隊(duì)列中取得命令C，并按命令C的內(nèi)容進(jìn)行處理，將處理結(jié)果填入完成隊(duì)列。主機(jī)從完成隊(duì)列獲取命令C的處理結(jié)果以知曉命令C的處理完成。

依據(jù)NVMe協(xié)議，在設(shè)備端維護(hù)多個(gè)隊(duì)列的隊(duì)首與隊(duì)尾指針。主機(jī)與設(shè)備都會(huì)更新隊(duì)首與隊(duì)尾指針。主機(jī)向設(shè)備發(fā)送命令時(shí)，主機(jī)將命令插入提交隊(duì)列的隊(duì)尾，并更新隊(duì)尾指針。設(shè)備端比較提交隊(duì)列的隊(duì)首指針與隊(duì)尾指針，在二者不同時(shí)，確定隊(duì)列中有待處理的命令。設(shè)備端從隊(duì)列中取出命令后，更新隊(duì)首指針。主機(jī)端基于隊(duì)首指針與隊(duì)尾指針，可確定隊(duì)列中是否有空間容納新的命令。

在軟件組件之間、集成電路組件之間以及軟件與硬件之間也使用隊(duì)列交換消息或命令。

發(fā)明內(nèi)容

為了傳遞命令處理結(jié)果的多種可能情況(命令處理成功、命令處理失敗、失敗原因等)，在完成隊(duì)列的一個(gè)條目中，需要有足夠大的尺寸以容納多種信息。在NVMe協(xié)議中，定義了完成隊(duì)列條目的大小為16字節(jié)。然而受限于總線寬度或cache line大小，需要多次訪存操作才能獲取一個(gè)完整的完成隊(duì)列條目，影響了隊(duì)列處理速度。

本發(fā)明希望克服訪問(wèn)完成隊(duì)列時(shí)，傳輸隊(duì)列條目需要多個(gè)總線周期，訪問(wèn)速度慢；而完成隊(duì)列需要的存儲(chǔ)空間大，大容量存儲(chǔ)器的訪問(wèn)速度也難以提高。通過(guò)本發(fā)明，希望實(shí)現(xiàn)加快隊(duì)列處理速度的目的。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種基于隊(duì)列的消息交換方法，所述方法包括：命令處理方從提交隊(duì)列取出第一命令，對(duì)第一命令進(jìn)行處理，判定第一命令處理是否成功，如果第一命令處理成功，依據(jù)完成隊(duì)列的隊(duì)尾指針，用指示第一命令處理成功的信息填充精簡(jiǎn)完成隊(duì)列；如果第一命令處理失敗，用指示第一命令處理失敗的錯(cuò)誤信息填充完成隊(duì)列，而用指示第一命令處理失敗的錯(cuò)誤信息的部分填充精簡(jiǎn)完成隊(duì)列；命令發(fā)出方處理精簡(jiǎn)完成隊(duì)列的隊(duì)列條目，判定所述精簡(jiǎn)完成隊(duì)列的隊(duì)列條目指示的第一命令是否成功，如果判定精簡(jiǎn)完成隊(duì)列的所述隊(duì)列條目指示第一命令成功，更新完成隊(duì)列的隊(duì)首指針；如果判定所述精簡(jiǎn)完成隊(duì)列的隊(duì)列條目指示第一命令失敗，基于所述完成隊(duì)列的所述隊(duì)首指針，從所述完成隊(duì)列的隊(duì)首取出隊(duì)列條目，并更新完成隊(duì)列的隊(duì)首指針。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，進(jìn)一步包括：命令發(fā)出方從取出的完成隊(duì)列的隊(duì)列條目中獲取第一命令處理失敗的信息，并進(jìn)行錯(cuò)誤處理。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，進(jìn)一步包括：命令發(fā)出方依據(jù)提交隊(duì)列的隊(duì)尾指針指示的位置，向提交隊(duì)列的隊(duì)尾填充第一命令，更新提交隊(duì)列的隊(duì)尾指針。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，其中，命令發(fā)出方基于精簡(jiǎn)完成隊(duì)列的隊(duì)尾指針和隊(duì)首指針確定精簡(jiǎn)完成隊(duì)列非空，并從精簡(jiǎn)完成隊(duì)列的隊(duì)首取出隊(duì)列條目。