本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)，特別涉及一種控制數(shù)據(jù)交互方法、裝置、計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品、設(shè)備及介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、nvme（non-volatile?memory?express，非易失性?xún)?nèi)存主機(jī)控制器接口規(guī)范）存儲(chǔ)設(shè)備支持兩種類(lèi)型的命令：admin控制命令（administrative?commands）和io命令（input/output?commands，輸入/輸出命令），前者用于設(shè)備控制，后者用于用戶(hù)數(shù)據(jù)存取。圖1是主機(jī)和nvme存儲(chǔ)設(shè)備通信的示例，有些admin控制命令通過(guò)sqe（submission?queue?entry，提交隊(duì)列條目）和cqe（completion?queue?entry，完成隊(duì)列條目）的交互就可以完成對(duì)設(shè)備的控制。有些admin控制命令則需要在sqe和cqe之外額外傳輸控制數(shù)據(jù)，具體的，參見(jiàn)圖2所示，圖2為一種主機(jī)、存儲(chǔ)設(shè)備及控制器數(shù)據(jù)交互流程圖，主機(jī)根據(jù)命令類(lèi)型在內(nèi)存中申請(qǐng)固定大小的空間，并將內(nèi)存首地址填入的物理區(qū)域頁(yè)字段，然后將sqe放入提交隊(duì)列；nvme設(shè)備讀取sqe后，通過(guò)直接內(nèi)存訪問(wèn)搬運(yùn)指定大小的控制數(shù)據(jù)，完成后生成完成隊(duì)列條目并中斷通知主機(jī)。

2、在nvme協(xié)議中，部分命令需傳輸固定大小的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，但主機(jī)通常僅關(guān)注其中少數(shù)字段，導(dǎo)致底層鏈路帶寬資源和主機(jī)內(nèi)存資源的雙重浪費(fèi)。特別是在嵌入式場(chǎng)景下，主機(jī)需要同時(shí)與多個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，單次并發(fā)交互不僅需要申請(qǐng)大量?jī)?nèi)存，而且在頻繁的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，大量冗余數(shù)據(jù)嚴(yán)重占用了鏈路帶寬，導(dǎo)致存儲(chǔ)設(shè)備與主機(jī)之間的數(shù)據(jù)交互效率極為低下。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種控制數(shù)據(jù)交互方法、裝置、計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品、設(shè)備及介質(zhì)，能夠提升底層鏈路帶寬的利用率，確保分配的內(nèi)存大小與實(shí)際傳輸數(shù)據(jù)量相符，提高了存儲(chǔ)設(shè)備與主機(jī)之間的數(shù)據(jù)交互效率，其具體方案如下：

2、第一方面，本技術(shù)公開(kāi)了一種控制數(shù)據(jù)交互方法，應(yīng)用于存儲(chǔ)設(shè)備，包括：

3、解析主機(jī)下發(fā)的提交隊(duì)列條目的第一字段，以確定操作命令類(lèi)型；

4、當(dāng)操作命令類(lèi)型為控制命令時(shí)，解析提交隊(duì)列條目的第二字段，以獲取數(shù)據(jù)范圍指示信息；其中，數(shù)據(jù)范圍指示信息表示目標(biāo)數(shù)據(jù)在控制數(shù)據(jù)中的范圍信息，控制數(shù)據(jù)為輔助完成控制命令的數(shù)據(jù)集合；

5、根據(jù)數(shù)據(jù)范圍指示信息執(zhí)行控制命令，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)設(shè)備與主機(jī)的目標(biāo)內(nèi)存之間的傳輸，并生成執(zhí)行結(jié)果；其中，目標(biāo)內(nèi)存通過(guò)主機(jī)基于數(shù)據(jù)范圍指示信息預(yù)先分配得到；

6、將包含執(zhí)行結(jié)果的完成隊(duì)列條目返回至主機(jī)。

7、可選的，第二字段包括傳輸模式字段和地址范圍字段，數(shù)據(jù)范圍指示信息包括傳輸模式參數(shù)和地址范圍參數(shù)；其中，傳輸模式字段和傳輸模式參數(shù)相對(duì)應(yīng)，地址范圍字段和地址范圍參數(shù)相對(duì)應(yīng)。

8、可選的，傳輸模式參數(shù)包括全量傳輸或部分傳輸，地址范圍參數(shù)包括偏移信息和長(zhǎng)度信息。

9、可選的，根據(jù)數(shù)據(jù)范圍指示信息執(zhí)行控制命令，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)設(shè)備與主機(jī)的目標(biāo)內(nèi)存之間的傳輸，包括：

10、若數(shù)據(jù)范圍指示信息中的傳輸模式參數(shù)為全量傳輸，則將控制數(shù)據(jù)的全部?jī)?nèi)容確定為目標(biāo)數(shù)據(jù)，并執(zhí)行控制命令，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)設(shè)備與主機(jī)的目標(biāo)內(nèi)存之間的傳輸。

11、可選的，根據(jù)數(shù)據(jù)范圍指示信息執(zhí)行控制命令，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)設(shè)備與主機(jī)的目標(biāo)內(nèi)存之間的傳輸，包括：

12、若數(shù)據(jù)范圍指示信息中的傳輸模式參數(shù)為部分傳輸，則根據(jù)地址范圍參數(shù)中的偏移信息確定目標(biāo)數(shù)據(jù)的起始位置，根據(jù)地址范圍參數(shù)中的長(zhǎng)度信息確定目標(biāo)數(shù)據(jù)的結(jié)束位置；

13、根據(jù)起始位置和結(jié)束位置從控制數(shù)據(jù)中確定目標(biāo)數(shù)據(jù)，并執(zhí)行控制命令，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)設(shè)備與主機(jī)的目標(biāo)內(nèi)存之間的傳輸。

14、可選的，控制數(shù)據(jù)交互方法，還包括：

15、若傳輸模式字段的取值為第一數(shù)值，則判定傳輸模式參數(shù)為全量傳輸，若傳輸模式字段的取值為第二數(shù)值，則判定傳輸模式參數(shù)為部分傳輸。

16、可選的，控制數(shù)據(jù)交互方法，還包括：

17、基于非易失性?xún)?nèi)存主機(jī)控制器接口規(guī)范協(xié)議，將第一數(shù)值配置為0以及將第二數(shù)值配置為1。

18、可選的，當(dāng)傳輸模式字段的取值為第一數(shù)值，則目標(biāo)內(nèi)存為基于非易失性?xún)?nèi)存主機(jī)控制器接口規(guī)范協(xié)議定義的靜態(tài)分配大小，當(dāng)傳輸模式字段的取值為第二數(shù)值，則目標(biāo)內(nèi)存為基于地址范圍參數(shù)得到的動(dòng)態(tài)分配大小。

19、可選的，根據(jù)數(shù)據(jù)范圍指示信息執(zhí)行控制命令，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)設(shè)備與主機(jī)的目標(biāo)內(nèi)存之間的傳輸，包括：

20、當(dāng)控制命令表征存儲(chǔ)設(shè)備向主機(jī)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)數(shù)據(jù)范圍指示信息從本地存儲(chǔ)的控制數(shù)據(jù)中確定目標(biāo)數(shù)據(jù)；

21、將目標(biāo)數(shù)據(jù)傳輸至主機(jī)的目標(biāo)內(nèi)存。

22、可選的，當(dāng)控制命令表征存儲(chǔ)設(shè)備向主機(jī)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，控制命令包括狀態(tài)反饋命令與數(shù)據(jù)上報(bào)命令；其中，狀態(tài)反饋命令用于提供存儲(chǔ)設(shè)備的狀態(tài)信息，數(shù)據(jù)上報(bào)命令用于傳輸存儲(chǔ)設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)。

23、可選的，根據(jù)數(shù)據(jù)范圍指示信息執(zhí)行控制命令，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)設(shè)備與主機(jī)的目標(biāo)內(nèi)存之間的傳輸，包括：

24、當(dāng)控制命令表征主機(jī)向存儲(chǔ)設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)數(shù)據(jù)范圍指示信息從目標(biāo)內(nèi)存的控制數(shù)據(jù)中確定目標(biāo)數(shù)據(jù)；

25、將目標(biāo)數(shù)據(jù)傳輸至存儲(chǔ)設(shè)備的預(yù)設(shè)存儲(chǔ)區(qū)域。

26、可選的，當(dāng)控制命令表征主機(jī)向存儲(chǔ)設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，控制命令包括狀態(tài)管理命令與參數(shù)配置命令；其中，狀態(tài)管理命令用于調(diào)控存儲(chǔ)設(shè)備的工作狀態(tài)，參數(shù)配置命令用于設(shè)置存儲(chǔ)設(shè)備的功能參數(shù)。

27、可選的，存儲(chǔ)設(shè)備包括磁盤(pán)陣列卡以及下掛至磁盤(pán)陣列卡的多個(gè)固態(tài)硬盤(pán)。

28、可選的，控制數(shù)據(jù)交互方法，還包括：

29、當(dāng)同時(shí)存在多個(gè)控制命令，則基于每一控制命令的操作緊急度以及數(shù)據(jù)時(shí)效性確定每一控制命令的優(yōu)先級(jí)評(píng)分；

30、根據(jù)控制命令的提交隊(duì)列條目在提交隊(duì)列中的初始順序，以及控制命令的優(yōu)先級(jí)評(píng)分確定各個(gè)控制命令的實(shí)際執(zhí)行順序。

31、第二方面，本技術(shù)公開(kāi)了一種控制數(shù)據(jù)交互方法，應(yīng)用于主機(jī)，包括：

32、生成提交隊(duì)列條目；其中，提交隊(duì)列條目的第一字段包含操作命令類(lèi)型，當(dāng)操作命令類(lèi)型為控制命令時(shí)，提交隊(duì)列條目的第二字段包含數(shù)據(jù)范圍指示信息，數(shù)據(jù)范圍指示信息表示目標(biāo)數(shù)據(jù)在控制數(shù)據(jù)中的范圍信息，控制數(shù)據(jù)為輔助完成控制命令的數(shù)據(jù)集合；

33、基于數(shù)據(jù)范圍指示信息預(yù)先分配得到目標(biāo)內(nèi)存；

34、將提交隊(duì)列條目下發(fā)至存儲(chǔ)設(shè)備，以使存儲(chǔ)設(shè)備根據(jù)數(shù)據(jù)范圍指示信息執(zhí)行控制命令，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)設(shè)備與主機(jī)的目標(biāo)內(nèi)存之間的傳輸，并生成執(zhí)行結(jié)果；

35、接收存儲(chǔ)設(shè)備返回的包含執(zhí)行結(jié)果的完成隊(duì)列條目。

36、第三方面，本技術(shù)公開(kāi)了一種控制數(shù)據(jù)交互裝置，應(yīng)用于存儲(chǔ)設(shè)備，包括：

37、字段解析模塊，用于解析主機(jī)下發(fā)的提交隊(duì)列條目的第一字段，以確定操作命令類(lèi)型；

38、范圍確定模塊，用于當(dāng)操作命令類(lèi)型為控制命令時(shí)，解析提交隊(duì)列條目的第二字段，以獲取數(shù)據(jù)范圍指示信息；其中，數(shù)據(jù)范圍指示信息表示目標(biāo)數(shù)據(jù)在控制數(shù)據(jù)中的范圍信息，控制數(shù)據(jù)為輔助完成控制命令的數(shù)據(jù)集合；

39、命令執(zhí)行模塊，用于根據(jù)數(shù)據(jù)范圍指示信息執(zhí)行控制命令，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)設(shè)備與主機(jī)的目標(biāo)內(nèi)存之間的傳輸，并生成執(zhí)行結(jié)果；其中，目標(biāo)內(nèi)存通過(guò)主機(jī)基于數(shù)據(jù)范圍指示信息預(yù)先分配得到；

40、結(jié)果返回模塊，用于將包含執(zhí)行結(jié)果的完成隊(duì)列條目返回至主機(jī)。

41、第四方面，本技術(shù)公開(kāi)了一種控制數(shù)據(jù)交互裝置，應(yīng)用于主機(jī)，包括：

42、條目生成模塊，用于生成提交隊(duì)列條目；其中，提交隊(duì)列條目的第一字段包含操作命令類(lèi)型，當(dāng)操作命令類(lèi)型為控制命令時(shí)，提交隊(duì)列條目的第二字段包含數(shù)據(jù)范圍指示信息，數(shù)據(jù)范圍指示信息表示目標(biāo)數(shù)據(jù)在控制數(shù)據(jù)中的范圍信息，控制數(shù)據(jù)為輔助完成控制命令的數(shù)據(jù)集合；

43、內(nèi)存分配模塊，用于基于數(shù)據(jù)范圍指示信息預(yù)先分配得到目標(biāo)內(nèi)存；

44、條目下發(fā)模塊，用于將提交隊(duì)列條目下發(fā)至存儲(chǔ)設(shè)備，以使存儲(chǔ)設(shè)備根據(jù)數(shù)據(jù)范圍指示信息執(zhí)行控制命令，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)設(shè)備與主機(jī)的目標(biāo)內(nèi)存之間的傳輸，并生成執(zhí)行結(jié)果；

45、結(jié)果接收模塊，用于接收存儲(chǔ)設(shè)備返回的包含執(zhí)行結(jié)果的完成隊(duì)列條目。

46、第五方面，本技術(shù)公開(kāi)了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序/指令，計(jì)算機(jī)程序/指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)前述的控制數(shù)據(jù)交互方法的步驟。

47、第六方面，本技術(shù)公開(kāi)了一種電子設(shè)備，包括：

48、存儲(chǔ)器，用于保存計(jì)算機(jī)程序；

49、處理器，用于執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序，以實(shí)現(xiàn)前述公開(kāi)的控制數(shù)據(jù)交互方法。

50、第七方面，本技術(shù)公開(kāi)了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，用于保存計(jì)算機(jī)程序；其中，計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)前述公開(kāi)的控制數(shù)據(jù)交互方法。

51、可見(jiàn)，本技術(shù)提出一種控制數(shù)據(jù)交互方法，應(yīng)用于存儲(chǔ)設(shè)備，包括：解析主機(jī)下發(fā)的提交隊(duì)列條目的第一字段，以確定操作命令類(lèi)型；當(dāng)操作命令類(lèi)型為控制命令時(shí)，解析提交隊(duì)列條目的第二字段，以獲取數(shù)據(jù)范圍指示信息；其中，數(shù)據(jù)范圍指示信息表示目標(biāo)數(shù)據(jù)在控制數(shù)據(jù)中的范圍信息，控制數(shù)據(jù)為輔助完成控制命令的數(shù)據(jù)集合；根據(jù)數(shù)據(jù)范圍指示信息執(zhí)行控制命令，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)設(shè)備與主機(jī)的目標(biāo)內(nèi)存之間的傳輸，并生成執(zhí)行結(jié)果；其中，目標(biāo)內(nèi)存通過(guò)主機(jī)基于數(shù)據(jù)范圍指示信息預(yù)先分配得到；將包含執(zhí)行結(jié)果的完成隊(duì)列條目返回至主機(jī)。

52、有益效果：本技術(shù)提出的控制數(shù)據(jù)交互方法中，存儲(chǔ)設(shè)備首先解析主機(jī)下發(fā)的提交隊(duì)列條目的第一字段，以確定操作命令類(lèi)型。當(dāng)識(shí)別出該命令為控制命令時(shí)，進(jìn)一步解析第二字段以獲取數(shù)據(jù)范圍指示信息。該數(shù)據(jù)范圍指示信息精確界定了目標(biāo)數(shù)據(jù)在控制數(shù)據(jù)集合中的位置和范圍，使得主機(jī)能夠基于此信息預(yù)先分配大小精確匹配的目標(biāo)內(nèi)存。隨后，存儲(chǔ)設(shè)備根據(jù)該數(shù)據(jù)范圍指示信息，在存儲(chǔ)設(shè)備與主機(jī)預(yù)分配的目標(biāo)內(nèi)存之間實(shí)現(xiàn)目標(biāo)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)傳輸，并在完成傳輸后生成相應(yīng)的執(zhí)行結(jié)果。也就是說(shuō)，主機(jī)在構(gòu)造控制命令時(shí)會(huì)嵌入數(shù)據(jù)范圍指示信息，并據(jù)此申請(qǐng)大小與數(shù)據(jù)范圍指示信息匹配的目標(biāo)內(nèi)存。存儲(chǔ)設(shè)備在接收到命令后，通過(guò)解析該數(shù)據(jù)范圍指示信息，能夠精準(zhǔn)定位控制數(shù)據(jù)中主機(jī)實(shí)際需要的目標(biāo)數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)目標(biāo)數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)設(shè)備與主機(jī)的目標(biāo)內(nèi)存之間的傳輸。相較于現(xiàn)有技術(shù)中需要傳輸完整數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)并分配固定大內(nèi)存的方案，本技術(shù)通過(guò)精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)范圍指示機(jī)制，僅傳輸主機(jī)實(shí)際關(guān)注的目標(biāo)數(shù)據(jù)，不僅顯著提升了底層鏈路帶寬的利用率，還實(shí)現(xiàn)了內(nèi)存資源的優(yōu)化配置，顯著提高了存儲(chǔ)設(shè)備與主機(jī)之間的數(shù)據(jù)交互效率。