NVME协议解读（一）

NVMe是什么：NVMe是一种Host与SSD之间通讯的协议，它在协议栈中隶属高层。

NVMe制定了Host与SSD之间通讯的命令，以及命令如何执行的。

NVMe有两种命令，一种叫Admin Command，用以Host管理和控制SSD；另外一种就是I/O Command，用以Host和SSD之间数据的传输。下面是NVMe1.2支持的命令列表：

NVMe支持的Admin Command：

NVMe支持的I/O Command：

跟ATA spec中定义的命令相比，NVMe的命令个数少了很多，完全是为SSD量身定制的。大家现在别纠结于具体的命令，了解一下就好。

NVMe有三种队列命令：Submission Queue （SQ），Completion Queue（CQ）和Doorbell Register （DB）。 SQ和CQ位于Host的内存中，DB则位于SSD的控制器内部。如下图所示：

SQ位于Host内存中，Host要发送命令时，先把准备好的命令放在SQ中，然后通知SSD来取；CQ也是位于Host内存中，一个命令执行完成，成功或失败，SSD总会往CQ中写入命令完成状态。DB则是在Host发送命令时，不是直接往SSD中发送命令的，而是把命令准备好放在自己的内存中，Host就是通过写SSD端的DB寄存器来告知SSD命令已经处理完毕，可以前来检阅。流程如下图所示：

①Host写命令到SQ；

②Host写DB，通知SSD取指；

③SSD收到通知，于是从SQ中取指；

④SSD执行指令；

⑤指令执行完成，SSD往CQ中写指令执行结果；

⑥然后SSD发短信通知Host指令完成；

⑦收到短信，Host处理CQ，查看指令完成状态；

⑧Host处理完CQ中的指令执行结果通过DB回复SSD：指令执行结果已处理。

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