一种NVMe原型仿真验证结构的制作方法

本发明涉及仿真验证技术，尤其涉及一种nvme的仿真验证结构。

背景技术：

固态硬盘(ssd)作为一种电子硬盘相对于机械硬盘具有速度快、无噪音、重量轻等优点。现在越来越多电脑开始使用固态硬盘。原来的固态硬盘采用的ahci和sata协议，随着ssd的进步，ahci和sata成为了速度提高的瓶颈。为了提高速度出现了nvme和pcie协议。pcie是一种高速总线协议，pcie3.0速度可达到8gbps。nvme协议相对于ahci协议，性能有数倍的提升，大幅度降低延迟，支持64000个队列，每个队列的深度为64000。因为nvme的巨大优势，很多的机构进行nvme设备的开发。在设计开发nvme设备过程中，现有验证仿真平台需要两个处理器，一个处理器作为主机处理器，另外一个处理器作为设备端的处理器，每个处理器都有自己的软件，因此仿真的时候非常耗费时间。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种nvme原型仿真验证结构，用于解决上述现有技术的问题。

本发明一种nvme原型仿真验证结构，其中，包括：模拟主机内存(1)、解码模块(2)、提取数据和打印接收包信息模块(10)、打印发送包信息模块(11)、接收数组(14)、发送数组(15)、组包模块(3)以及模拟ram(6)；模拟主机内存(1)用于模拟主机内存；提取数据和打印接收包信息模块(10)用于从数据包里把数据提取出来，执行译码，并把接收到的包信息打印到文件中；解码模块(2)的用于分析接收包和发送包的包头信息；组包模块(3)用于根据包的格式，把要发送的数据或命令组包；模拟ram(6)用于模拟随机存储器；接收数组(14)用于把接收到的包存到接收数组里，发送数组(15)用于把要发送的数组存到发送数组里；nvme控制器(5)是要被验证的模块；打印发送包信息模块(11)，用于把发送包的信息打印到文件中。

根据本发明的nvme原型仿真验证结构的一实施例，其中，接收写命令后，经过组包模块(3)组包后，发送给了nvme控制器(5)，nvme控制器(5)收到写命令后发出一条读请求，经过解码模块(2)解码后，到模拟主机内存(1)里取要写的数据，数据经过组包模块(3)组包后，经nvme控制器(5)后，发送给模拟ram(6)。

根据本发明的nvme原型仿真验证结构的一实施例，其中，接收读命令后，经过组包模块(3)组包后，发送给nvme控制器(5)；nvme控制器(5)收到读命令后发出一条写请求，从模拟ram(6)取出数据，经过解码模块(2)解码后，把数据放到模拟主机内存(1)里。

根据本发明的nvme原型仿真验证结构的一实施例，其中，还包括：dsport模块，用于进行主机端pcie的物理层和数据链路层的通信。

根据本发明的nvme原型仿真验证结构的一实施例，其中，还包括：用户test接口(7)，用于提供给用户使用的接口，接收需要验证的nvme命令。

根据本发明的nvme原型仿真验证结构的一实施例，其中，接收写命令后，经过组包模块(3)以及dsport模块(4)，发送给nvme控制器(5)，nvme控制器(5)收到写命令后发出一条读请求，经过dsport模块(4)、接收数组(14)、解码模块(2)以及提取数据和打印接收包信息模块(10)，到模拟主机内存(1)里取要写的数据；数据经过组包模块(3)到dsport模块(4)以及nvme控制器(5)，发送给模拟ram(6)。

根据本发明的nvme原型仿真验证结构的一实施例，其中，接收到读命令后，经过组包模块(3)以及dsport模块(4)后，发送给nvme控制器(5)，nvme控制器(5)收到读命令后发出一条写请求，从模拟ram(6)取出数据，经过dsport模块(4)、接收数组(14)、解码模块(2)以及提取数据和打印接收包信息模块(10)，到模拟主机内存(1)里。

根据本发明的nvme原型仿真验证结构的一实施例，其中，把要发送的数据或命令组装成tlp包。

根据本发明的nvme原型仿真验证结构的一实施例，其中，还包括：需要验证指令包含了系统初始化的指令、bar初始化的指令以及nvme写门铃指令。

根据本发明的nvme原型仿真验证结构的一实施例，其中，模拟主机内存(1)存储有io指令队列，以完成指令队列和管理指令队列。

本发明的nvme原型仿真验证结构，能够克服现有仿真验证平台的速度慢，结构复杂的缺点，能够实现快速、方便的仿真。

附图说明

图1所示为本发明nvme原型仿真验证结构的模块图；

图2所示为本发明nvme原型仿真验证结构的一实施例的模块图。

具体实施方式

为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

图1所示为本发明nvme原型仿真验证结构的模块图，图2所示为本发明nvme原型仿真验证结构的一实施例的模块图，如图1以及图2所示，本发明nvme原型仿真验证结构包括：模拟主机内存(1)，提取数据和打印接收包信息模块(10)，打印发送包信息模块(11)，解码模块(2)，接收数组(14)，发送数组(15)，组包模块(3)，dsport模块(4)，模拟ram(6)，用户test接口(7)。

如图1以及图2所示，本发明的nvme仿真验证结构，每个部件都使用硬件语言设计，不需要处理器和软件，包括了模拟主机内存(1)、解码模块(2)、组包模块(3)、dsport模块(4)、模拟ram(6)、用户test接口(7)。模拟主机内存(1)和解码模块(2)是单向连接，模拟主机内存(1)和组包模块(3)是单向连接，用户test接口(7)和组包模块(3)是单向连接，解码模块(2)和dsport模块(4)是单向连接，组包模块(3)和dsport模块(4)是单向连接，dsport模块(4)和被测nvme控制器(5)是双向连接，被测nvme控制器(5)和模拟ram(6)是双向连接。模拟主机内存(1)和提取数据和打印接收包信息模块(10)单向连接，提取数据和打印接收包信息模块(10)和解码模块(2)是单向连接，接收数组(14)和解码模块(2)是单向连接，打印发包信息(11)和解码模块(2)是单向连接，发送数组(15)和解码模块(2)是单向连接，发送数组(15)和组包(3)单向连接。

如图1以及图2所示，模拟主机内存(1)作用是模拟主机内存，里面有io指令队列，完成指令队列和管理指令队列，使用硬件描述语言的数组来实现。解码模块(2)的功能是把接收到的数据包进行解包，译码，提取接收数据，根据提取数据执行响应操作的执行模块。组包模块(3)根据包的格式，把要发送的数据或命令组装成tlp包。dsport模块(4)实现的主机端pcie的物理层和数据链路层的功能。模拟ram(6)是模拟一个随机存储器，用数组实现。用户test接口(7)是提供给用户使用的接口，可以在接口中输入各种需要验证的nvme命令。

nvme写数据的工作流程：用户test接口(7)发一个写命令，经过组包模块(3)、dsport模块(4)、发送给了nvme控制器(5)。nvme控制器(5)收到写命令后发出一条读请求，经过dsport模块(4)、解码模块(2)、到模拟主机内存(1)里取要写的数据。数据经过组包模块(3)到dsport模块(4)、nvme控制器(5)，发送给模拟ram(6)。

nvme读数据的工作流程：用户test接口(7)发一个读命令，经过组包模块(3)、dsport模块(4)、发送给了nvme控制器(5)。nvme控制器(5)收到读命令后发出一条写请求，从模拟ram(6)取出数据，经过dsport模块(4)、解码模块(2)、把数据放到模拟主机内存(1)里。

nvme写数据的工作流程：用户test接口(7)发一个写命令，经过组包模块(3)、dsport模块(4)、发送给了nvme控制器(5)。nvme控制器(5)收到写命令后发出一条读请求，经过dsport模块(4)、接收数组(14)、解码模块(2)、提取数据和打印接收包信息模块(10)，到模拟主机内存(1)里取要写的数据。数据经过组包模块(3)到dsport模块(4)、nvme控制器(5)，发送给模拟ram(6)。

nvme读数据的工作流程：用户test接口(7)发一个读命令，经过组包模块(3)、dsport模块(4)、发送给了nvme控制器(5)。nvme控制器(5)收到读命令后发出一条写请求，从模拟ram(6)取出数据，经过dsport模块(4)、接收数组(14)、解码模块(2)、提取数据和打印接收包信息模块(10)，到模拟主机内存(1)里。

如图1以及图2所示，模拟主机内存(1)使用数组模拟主机内存。提取数据和打印接收包信息模块(10)从包里把数据提取出来，译码执行。同时把接收到的包信息打印到一个文件里。打印发送包信息模块(11)把发送包的信息打印到一个文件里。解码模块(2)分析接收包的头信息。发送解码模块(2)分析发送包的头信息。接收数组(14)把接收到的包存到接收数组里。发送数组(15)把要发送的数组存到发送数组里。组包模块(3)把要发送的数据按照包的格式组装成包。dsport模块(4)是主机端pcie的物理层和数据链路层功能。用户test接口(7)是用户给出需要验证指令的模块，在这个实施例中,包含了系统初始化的指令，bar初始化的指令，nvme写门铃指令。被测nvme控制器(5)是要被验证的模块。

本发明公开了一种针对nvme原型仿真验证结构(8)，主要包括:模拟主机内存(1)、解码模块(2)、组包模块(3)、dsport模块(4)、模拟ram(6)、用户test接口(7)。模拟主机内存(1)和解码模块(2)是单向连接，仿真主机内存(1)和组包模块(3)是单向连接，用户接口(7)和组包模块(3)是单向连接，解码模块(2)和dsport模块(4)是单向连接，组包模块(3)和dsport模块(4)是单向连接，dsport模块(4)和被测nvme控制器(5)是双向连接，被测nvme控制器(5)和模拟ram(6)是双向连接。用户可通过(7)加入不同的nvme命令，命令组包后发送给被测的nvme控制器(5)，然后完成对模拟ram(6)进行读写。本发明使用硬件语言设计，不使用处理器和软件，可以快速的对各种nvme指令进行仿真验证。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。