NVMe Create IO Queue _填满mqes深度-优快云博客

当 Queue Size 配置超过 SSD 支持的上限时，SSD 回报 error：Invalid Queue Size。由 nvme spec 定义的 Queue Size 支持区间为 2 ~ 65535，SSD 的定义则要看 CAP.MQES。当前消费级 SSD 一般将 MQES 定为 1023，少数定义为 16383。
QID 用于创建 queue 之后的身份识别，与 Doorbel 会建立关联（the value y in the CQyHDBL）。该值不得超过 Number of Queues（host 下发 set feature 设定，需注意一些限制，详见章节“相关配置”）。当出现如下几种情况时，需回报 an error of Invalid Queue Identifier：

- QID 为 0
- QID 超出 Number of Queues 限制
- QID 重复使用

Physically Contiguous

由于 Physically Contiguous 导致创建 IOCQ 失败，可能是如下几种情况：

abort 并回报 Invalid Field in Command 的状态码：当 Physically Contiguous bit 位清 0，且 CAP. CQR 被置 1 时，SSD 应该 abort 这条命令（Create IOCQ）。
回报 Invalid Use of Controller Memory Buffer 的状态码：如果同时满足 queue 是被放在 Controller Memory Buffer 上，PC 清 0，CMBLOC.CQPDS 清 0 时；SSD 应该 abort 这条命令。

Interrupt Vector & Interrupts Enabled

中断向量和中断使能的配置。

Command Completion

create IOCQ 命令完成时，controller 回报 admin CQ。出现异常时需要填写回报的一些栏位如下。

异常回报状态上述内容基本都有提及，除了：

在初始化 CC.IOCQES 字段之前 create IOCQ，需回报 Invalid Queue Size。

Create I/O Submission Queue command

讲完 Create I/O Completion Queue command，再讲 Create I/O Submission Queue command 就要轻松很多了。

该命令会涉及如下几个字段：

PRP Entry 1
Dword 10
Dword 11

但除此之外，还多了一个：

Dword 12

关于 PRP1、Queue Size、QID、Physically Contiguous 等描述与 Create IOCQ cmd 一致，就不重复描述了。与之不同的是，Dword 11 中新增了 CQID、QPRIO，以及新增了 Dword 12，其中含 NVMSETID。

CQID

CQID，Completion Queue Identifer，用于将指定 ID 的 ISCQ 与当前 IOSQ 绑定。

该字段为 0，则 controller 应 abort 命令并回报 Invalid Queue Identifer 的状态码。
该字段超出 controller 支持范围，则 controller 应 abort 命令并回报 Invalid Queue Identifier。
如果指定的不是已创建的 IOCQ，则 controller 应 abort 命令并回报 Completion Queue Invalid。

QPRIO

QPRIO，Queue Priority，用于指定当前 SQ 的命令优先级。总共有 4 个优先级，详见章节“相关配置”。

仅当选择 weighted round robin with urgent priority class 作为仲裁机制时，才会使用该字段。

NVMSETID

NVMSETID，NVM Set Identifier，用于指定与当前 SQ 关联的 NVM Set。

如果该字段被清零为 0h，或者不支持 SQ 关联功能，则此提交队列不与任何特定的 NVM 集关联。

如果该字段设置为 NVM Set List 中未指定的非零值，并且支持 SQ 关联功能，则 controller 应以 Invalid Field in Command 的状态码 abort 该命令。

主机不应在此 SQ 中提交与其他 NVM Set 关联的命名空间的命令。

Submission Queue (SQ) Associations

Submission Queue (SQ) Associations 是 NVM Express spec 中一项用于优化性能和保障服务质量的可选功能。主要用于 Predictable Latency Mode 使能时，帮助 controller 更好第管理 IO Queue 与 NVM Set 之间的关系，以提升系统性能。关于 Predictable Latency Mode 和 Submission Queue (SQ) Associations 的进一步描述在本文就不做展开介绍。

注意事项

CAP. MQES 和 CQES & SQES 有何区别？

MQES：指单个 Queue 的最大深度。

CQES & SQES：指的是单个 Queue Entry 的最大大小。

QSIZE：指的是单个 Queue 的深度。

CC.IOCQES & CC.IOSQES：指的是当个 Queue Entry 的大小。

结语

到这里，关于 Queue 的创建及相关配置就讲得差不多了，内容不能说百分百齐全吧，但应该也到了百分九十九的程度。毕竟 NVMe IO 队列设置里的门道可不少，从控制器模式到队列条目大小，每个参数都像一个个小齿轮，共同驱动着 NVMe 存储系统的高效运转。搞懂这些参数差异和规范设置，可是优化性能的小秘诀哦！