NVMe VIP架构：主机功能
上一篇文章中，介绍了一个基本的nvme vip测试用例，包括一些基本的设置，发送命令和接收完成。在这里，我们将再看一些nvme命令，涉及vip的一些特性和功能。
在这里，您可以了解有关适用于 nvme 和 pcie 的 synopsys vc 验证 ip 的更多信息。
贵宾的（提醒）视图
我们上次简要介绍了这一点。这次我们将更深入地介绍，因此我们将继续参考此图：
nvme vip 提供了一组功能来帮助测试。其中包括随机化、功能窥探、简化的 prp 和数据缓冲区处理、内存屏蔽和内置记分板。我们将依次通过另一个示例来查看其中的每一个。
继续我们的测试用例...
继上一篇文章中的“琐碎测试用例”之后（同样，我们没有显示一些任务参数或检查错误），让我们再看几个命令来启动我们的 nvme 测试用例。
提醒一下：以脚本一词开头的任务是 nvme 命令。其他（不以脚本开头）是 vip 状态/控制/配置任务。
// we will assume that the pcie stack is setup and running
bit [63:0] base_addr = 32’h0001_0000; // ctlr bar base addr
dword_t num_q_entries, ctlr_id;
// tell the host where the controller has its base address
allocatecontrollerid(base_addr, ctlr_id, status);
num_q_entries = 2;
// create the admin completion and submission queues
scriptcreateadmincplq(ctlr_id, num_q_entries, status);
scriptcreateadminsubq(ctlr_id, num_q_entries, status);
// send an “identify controller” command
data_buf_t #(dword_t) identify_buffer; // identify data
identify_buffer = new(1024);
scriptidentify(ctlr_id, 0, identify_buffer, 0, status);
我们以调用标识控制器结束了最后一个示例。现在，继续在这一点上，我们读取字节 519：516 以获取有效命名空间 id 的数量。我们通过 setnumnamespaces（） 调用将其传递给主机 vip。请注意，我们必须对识别控制器缓冲区中返回的（小端序）数据进行字节交换。
int num_ns, nsid, blk_size_pow2, blk_size_in_bytes;
bit [63:0] ns_size_in_blks;
feature_identifier_t feature_id;
nvme_feature_t set_feature;
// we’ll grab the number of valid namespaces (nn) from the
// identify buffer. note index converted from bytes to dword.
num_ns = byteswap32(identify_buffer[516 >> 2]); // bytes 519:516
// tell the vip how many active nsids the controller has
setnumnamespaces(ctlr_id, num_ns, status);
接下来，我们读取其中一个命名空间（命名空间 id=1）的信息。请注意，我们在这里“作弊”了一点，因为我们应该遍历所有有效的命名空间。对于这个例子，我们只假设我们只有 nsid=1。尽管标识调用不采用 prp 列表，但其主机内存缓冲区可以具有偏移量。如果需要，请选择参数“use_offset=1”。实际偏移通过约束 min/max_prp_dword_offset_var 随机化。
// now send an “identify namespace” command for nsid=1
nsid = 1;
use_offset = 1; // randomize buffer offset
scriptidentify(ctlr_id, nsid, identify_buffer,
use_offset, status);
// pull information from format[0]
blk_size_pow2 = byteswap32(identify_buffer.getdata(128 >> 2)));
blk_size_pow2 = (blk_size_pow2 >> 16) & 32’hff; // dword[23:16]
blk_size_in_bytes = 1 2),
identify_buffer.getdata(12 >> 2)});
// before we create queues, we need to configure the num queues
// on the controller.
feature_id = feature_num_queues;
set_feature = new(feature_id);
一旦识别命名空间返回，我们现在有了块大小和命名空间大小。我们使用设置功能设置请求的队列数量。通过 vip 的功能侦听，这将（透明地）将 vip 设置为当前支持的提交和完成队列数量（用于以后的检查和错误注入支持）。
接下来的步骤设置命名空间的格式（使用标识命名空间数据结构中的格式 0）。然后，我们更新命名空间信息的 vip 视图。vip 需要此命名空间信息来保留每个命名空间的记分板。
set_features.setnumcplq(2); // request number of sub &
set_features.setnumsubq(3); // cpl queues
// call set features command to set the queues on the ctlr
scriptsetfeatures(ctlr_id, set_features, …, status);
// note that set features number of queues command need not
// return the same amount of queues that were requested. we can
// check by examining set_features.getnumcplq() and
// getnumsubq(), but in this case we’ll just trust it…
// format the namespace
sec_erase = 0; // don’t use secure erase
pi_md_settings = 0; // don’t use prot info or metadata
format_number = 0; // from identify ns data structure
scriptformatnvm(ctlr_id, nsid, sec_erase, pi_md_settings,
format_number, …, status);
// tell the vip about this ns
setnamespaceinfo(ctlr_id, nsid, blk_size_in_bytes,
ns_size_in_blks, md_bytes_per_blk,
pi_md_settings, 0, status);
接下来，我们创建一对 i/o 队列。由于提交队列需要与其一起传递其配套完成队列，因此我们首先创建完成队列。请注意，队列创建例程采用参数重叠群。如果设置了重叠群，则队列将放置在连续内存中，否则将为该队列创建 prp 列表。除了创建实际队列之外，vip 还会在队列周围创建围栏，以验证对队列的内存访问。从控制器（例如）从完成队列读取的尝试将被标记为无效的访问尝试。实际队列 id 是随机的（在法律和用户可配置的约束范围内）。
// create the i/o queues
num_q_entries = 10;
contig = 1; // contiguous queue
scriptcreateiocplq(ctlr_id, num_q_entries,
contig, …, cplq_id, …, status);
contig = 0; // prp-based queue
scriptcreateiosubq(ctlr_id, num_q_entries,
contig, cplq_id …, subq_id, …, status);
一旦我们创建了 i/o 队列，我们就可以开始执行 i/o.使用 scriptwrite（） 和 scriptread（） 调用，我们将数据发送到控制器并立即检索相同的数据。数据的底层数据结构（在主机内存中）由 vip 自动构建。请注意 use_offset 参数（与我们的队列创建任务一样）来控制我们是否生成 prp 和 prp 列表偏移量（分别由 min/max_prp_dword_offset_var 和 min/max_prp_list_dword_offset 控制）。由于我们内置了记分板，我们不必比较从写入的数据读取的数据，vip 正在根据其卷影副本检查返回的数据，该卷影副本正在跟踪成功向控制器写入的 vip。
// do our i/o write then read with a random lba/length
data_buf_t #(dword_t) wbuf, rbuf; // write/read data buffers
num_blks = randbetween(1, ns_size_in_blks);
lba = randbetween(0, ns_size_in_blks – num_blks);
num_dwords = (blk_size_in_bytes / 4) * num_blks;
wbuf = new(num_dwords);
for (int idx = 0 ; idx < num_dwords ; idx++) // fill the buffer
wbuf.setdata(idx, { 16’hdada, idx[15:0] } );
scriptwrite(ctlr_id, subq_id, lba, nsid, wbuf, num_blks,
use_offset, …, status);
// we’ll read the same lba since we know it’s been written
scriptread(ctlr_id, subq_id, lba, nsid, rbuf, num_blks,
use_offset, …, status);
// do what you’d like with the rbuf (that’s the data we just read).
大功告成！
希望这能让我们完成大部分基础知识。您应该对vip的操作有很好的感觉。同样，其中许多任务都有更多的参数，允许更多的控制和错误注入，但我们的目标是在不处理更深奥的功能的情况下完成。如果您有vip手边的vip，请随意浏览示例：它们应该看起来很熟悉。
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继续我们的测试用例...
继上一篇文章中的“琐碎测试用例”之后（同样，我们没有显示一些任务参数或检查错误），让我们再看几个命令来启动我们的 nvme 测试用例。
提醒一下：以脚本一词开头的任务是 nvme 命令。其他（不以脚本开头）是 vip 状态/控制/配置任务。
// we will assume that the pcie stack is setup and running
bit [63:0] base_addr = 32’h0001_0000; // ctlr bar base addr
dword_t num_q_entries, ctlr_id;
// tell the host where the controller has its base address
allocatecontrollerid(base_addr, ctlr_id, status);
num_q_entries = 2;
// create the admin completion and submission queues
scriptcreateadmincplq(ctlr_id, num_q_entries, status);
scriptcreateadminsubq(ctlr_id, num_q_entries, status);
// send an “identify controller” command
data_buf_t #(dword_t) identify_buffer; // identify data
identify_buffer = new(1024);
scriptidentify(ctlr_id, 0, identify_buffer, 0, status);
我们以调用标识控制器结束了最后一个示例。现在，继续在这一点上，我们读取字节 519：516 以获取有效命名空间 id 的数量。我们通过 setnumnamespaces（） 调用将其传递给主机 vip。请注意，我们必须对识别控制器缓冲区中返回的（小端序）数据进行字节交换。
int num_ns, nsid, blk_size_pow2, blk_size_in_bytes;
bit [63:0] ns_size_in_blks;
feature_identifier_t feature_id;
nvme_feature_t set_feature;
// we’ll grab the number of valid namespaces (nn) from the
// identify buffer. note index converted from bytes to dword.
num_ns = byteswap32(identify_buffer[516 >> 2]); // bytes 519:516
// tell the vip how many active nsids the controller has
setnumnamespaces(ctlr_id, num_ns, status);
接下来，我们读取其中一个命名空间（命名空间 id=1）的信息。请注意，我们在这里“作弊”了一点，因为我们应该遍历所有有效的命名空间。对于这个例子，我们只假设我们只有 nsid=1。尽管标识调用不采用 prp 列表，但其主机内存缓冲区可以具有偏移量。如果需要，请选择参数“use_offset=1”。实际偏移通过约束 min/max_prp_dword_offset_var 随机化。
// now send an “identify namespace” command for nsid=1
nsid = 1;
use_offset = 1; // randomize buffer offset
scriptidentify(ctlr_id, nsid, identify_buffer,
use_offset, status);
// pull information from format[0]
blk_size_pow2 = byteswap32(identify_buffer.getdata(128 >> 2)));
blk_size_pow2 = (blk_size_pow2 >> 16) & 32’hff; // dword[23:16]
blk_size_in_bytes = 1 2),
identify_buffer.getdata(12 >> 2)});
// before we create queues, we need to configure the num queues
// on the controller.
feature_id = feature_num_queues;
set_feature = new(feature_id);
一旦识别命名空间返回，我们现在有了块大小和命名空间大小。我们使用设置功能设置请求的队列数量。通过 vip 的功能侦听，这将（透明地）将 vip 设置为当前支持的提交和完成队列数量（用于以后的检查和错误注入支持）。
接下来的步骤设置命名空间的格式（使用标识命名空间数据结构中的格式 0）。然后，我们更新命名空间信息的 vip 视图。vip 需要此命名空间信息来保留每个命名空间的记分板。
set_features.setnumcplq(2); // request number of sub &
set_features.setnumsubq(3); // cpl queues
// call set features command to set the queues on the ctlr
scriptsetfeatures(ctlr_id, set_features, …, status);
// note that set features number of queues command need not
// return the same amount of queues that were requested. we can
// check by examining set_features.getnumcplq() and
// getnumsubq(), but in this case we’ll just trust it…
// format the namespace
sec_erase = 0; // don’t use secure erase
pi_md_settings = 0; // don’t use prot info or metadata
format_number = 0; // from identify ns data structure
scriptformatnvm(ctlr_id, nsid, sec_erase, pi_md_settings,
format_number, …, status);
// tell the vip about this ns
setnamespaceinfo(ctlr_id, nsid, blk_size_in_bytes,
ns_size_in_blks, md_bytes_per_blk,
pi_md_settings, 0, status);
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// create the i/o queues
num_q_entries = 10;
contig = 1; // contiguous queue
scriptcreateiocplq(ctlr_id, num_q_entries,
contig, …, cplq_id, …, status);
contig = 0; // prp-based queue
scriptcreateiosubq(ctlr_id, num_q_entries,
contig, cplq_id …, subq_id, …, status);
一旦我们创建了 i/o 队列，我们就可以开始执行 i/o.使用 scriptwrite（） 和 scriptread（） 调用，我们将数据发送到控制器并立即检索相同的数据。数据的底层数据结构（在主机内存中）由 vip 自动构建。请注意 use_offset 参数（与我们的队列创建任务一样）来控制我们是否生成 prp 和 prp 列表偏移量（分别由 min/max_prp_dword_offset_var 和 min/max_prp_list_dword_offset 控制）。由于我们内置了记分板，我们不必比较从写入的数据读取的数据，vip 正在根据其卷影副本检查返回的数据，该卷影副本正在跟踪成功向控制器写入的 vip。
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data_buf_t #(dword_t) wbuf, rbuf; // write/read data buffers
num_blks = randbetween(1, ns_size_in_blks);
lba = randbetween(0, ns_size_in_blks – num_blks);
num_dwords = (blk_size_in_bytes / 4) * num_blks;
wbuf = new(num_dwords);
for (int idx = 0 ; idx < num_dwords ; idx++) // fill the buffer
wbuf.setdata(idx, { 16’hdada, idx[15:0] } );
scriptwrite(ctlr_id, subq_id, lba, nsid, wbuf, num_blks,
use_offset, …, status);
// we’ll read the same lba since we know it’s been written
scriptread(ctlr_id, subq_id, lba, nsid, rbuf, num_blks,
use_offset, …, status);
// do what you’d like with the rbuf (that’s the data we just read).
大功告成！
希望这能让我们完成大部分基础知识。您应该对vip的操作有很好的感觉。同样，其中许多任务都有更多的参数，允许更多的控制和错误注入，但我们的目标是在不处理更深奥的功能的情况下完成。如果您有vip手边的vip，请随意浏览示例：它们应该看起来很熟悉。
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