Спец курс (Автоматизация процесса проектирования)/Практические задания 4
Перед выполнение ознакомиться с правилами оформления задания
Описание входного файла
run.log
Входной файл для задач представляет собой лог пакетов данных, передаваемых по PCIe протоколу между Host`ом и Device`ом. Поверх PCIe протокола передаются пакеты с командами и данными другого протокола - NVMe. Задания направлены на то, чтобы провести дополнительную обработку данных в логе, чтобы улучшить читаемость данных и ускорить анализ NVMe протокола.
Рассмотрим основные позиции в лог файле на следующем примере:
- В столбце 1 буквы T и R озаначают направление передачи данных, от хоста к девайсу (T) и от девайса к хосту (R) соответственно.
- В столбце 2 задаётся тип пакета: запрос на запись (MWr32, MWr64), запрос на чтение (MRd32, MRd64), ответ на запрос чтения (CplD).
- В столбце 3 задаётся номер запроса/ответа. Для запроса и ответа на него данный номер должен совпадать, как в примере.
- В поле 4 для запроса на запись или чтение будет указан адрес.
- В поле 5 для ответов на запрос чтения указывается количество байт. Для NVMe команд данное поле равно 64 байт.
- В поле 6 указывается количество двойных слов (4 байта) которые нужно прочитать или записать, в зависимости от запроса.
- В поле 7 указываются передаваемые данные.
run.info
Дополнительный файл, который требуется в некоторых заданиях, содержит информацию о некоторых конфигурационных параметрах.
Общие требования к интерфейсу программ
- первый параметр обязательный - имя входного файла (может содержать путь к файлу). Если этот параметр не задан, то вывести сообщение о том, как использовать программу (usage)
- второй параметр необязательный - имя выходного файла. Если параметр не задан, то сформировать имя выходного файла из имени входного по шаблону: <имя_вх_файла>_out.<расширение_вх_файла>.
Если входной файл не может быть открыт, либо выходной файл не может быть создан (если задан неправильный путь в командной строке), то вывести соответствующее сообщение об ошибке.
Задание 1. Разворот байт
Во входном файле (лог файл) строки с пометкой "(D)" включают данные - от одного до четырёх двойных слов (двойное слово (DWord) - 32 двоичных разряда, далее DW), заданных в шестнадцатеричной форме. Например:
0 (D) 80000d00 02000000 00000000 00000000 Some comments
Задача развернуть байты в каждом DW`е, как показано ниже
0 (D) 000d0080 00000002 00000000 00000000 Some comments
После данных в строке могут быть какие-либо текстовые комментарии, их необходимо перенести без изменений.
В файле есть строки с данными со слово "LittleEndian", в которых уже проведено данное преобразование, поэтому их не следует изменять. Например:
0 (D) 8020c011 LittleEndian
Остальные строки из входного файла перенести в выходной без изменений.
Задание 2. Распознавание Admin команд
Обработать входной лог файл, найти в логе пакеты с данными, которые задают NVMe команду и дополнить соответствующие строки с данными расшифровкой, записав в строке после данных имена и значения полей команды.
Пакет данных относящийся к команде имеет размер 64 байта, в заголовке пакета должно быть BC:0064. После строки заголовка следует 4 строки с данными, где в первом столбце - номер DWord`а данных пакета, второй столбец - маркер данных "(D)".
test_top 203865.00 203869.00 R MRd32 0x0100/01 355 0 0 0 0 0 0x40008080 f f 16 (H) 00008010 010001ff 40008080 ---- 0x3191b2b4 0xf87188a
test_top 203897.00 203917.00 T CplD 0x0100/01 182 0 0 0 0 0 ID:0xffff Stat:SC BC:0064 16 (H) 4a008010 ffff0040 01000100 ---- 0 0xa94d0d83 0x37e1b7df
0 (D) 01000400 02000000 00000000 00000000
4 (D) 00000000 00000000 00900140 00000000
8 (D) 00c00140 00000000 0a000000 00000000
12 (D) 01000000 00000000 00000000 00000000
Данные в логе записываются слева направо - с младшего адреса. В приведённом примере байт 0 нулевого DWord`а равень 01, второй байт - 00, третий 04, четвертый байт - 00 и т.д. Далее идут четыре DWorda данных от младшего к старшему.
Расшифровка команды в спецификации
- Figure 10: Command Dword 0
| Bit | Description | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 31:16 | Command Identifier (CID): This field specifies a unique identifier for the command when combined with the Submission Queue identifier. | ||||||||||
| 15:14 | PRP or SGL for Data Transfer (PSDT): This field specifies whether PRPs or SGLs are used for any data transfer associated with the command. PRPs shall be used for all Admin commands for NVMe over PCIe. SGLs shall be used for all Admin and I/O commands for NVMe over Fabrics. This field shall be set to 01b for NVMe over Fabrics 1.0 implementations. The definition is described in the table below.
If there is metadata that is not interleaved with the logical block data, as specified in the Format NVM command, then the Metadata Pointer (MPTR) field is used to point to the metadata. The definition of the Metadata Pointer field is dependent on the setting in this field. Refer to Figure 11. | ||||||||||
| 13:10 | Reserved | ||||||||||
| 09:08 | Fused Operation (FUSE): In a fused operation, a complex command is created by “fusing” together two simpler commands. Refer to section 4.10. This field specifies whether this command is part of a fused operation and if so, which command it is in the sequence.
| ||||||||||
| 07:00 | Opcode (OPC): This field specifies the opcode of the command to be executed. |
- Figure 11: Command Dword 0-15: Command Format – Admin Command Set
Например, строка с первыми четырьмя DWord`ами:
0 (D) 01000400 02000000 00000000 00000000
должна быть преобразована согласно таблицы 10 и 11 в следующую строку:
0 (D) 01000400 02000000 00000000 00000000 CMD=01, FUSE=00, PSDT=PRP, CID=0004, NSID=2
Для того чтобы определить админ команду нужно, проверить адрес по которому читается пакет данных. Диапазон адресов для админ команд необходимо прочитать из файла run.info:
118245000.00 ps 8 H00/C01 Reg Write (AQA) 0x0000_0024, 0x00ed_0001/4B ACQS=237, ASQS=1
118245000.00 ps 8 H00/C01 Reg Write (ACQ) 0x0000_0030, (see ACQ)/8B ACQ=0x0000_0000_4000_0000
118274000.00 ps 9 H00/C01 Reg Write (AQA) 0x0000_0024, 0x00ed_00b8/4B ACQS=237, ASQS=184
118274000.00 ps 9 H00/C01 Reg Write (ASQ) 0x0000_0028, (see ASQ)/8B ASQ=0x0000_0000_4000_1000
- Поле ACQ=0x0000_0000_4000_0000 - содержит адрес начала диапазона (hex)
- Поле ACQS=237 - содержит количество команд в диапазоне (по 64 байта) (dec). Размер диапазона 237 * 64 = 15168 (0х3B40)
Данные поля могут содержаться в нескольких строчках, следует использовать последнее встречающееся значение.
Для данного примера админ команды должны лежать в диапазоне от 0х4000_0000 до 0х4000_3B3F (включительно). Таким образом, в приведённом выше примере адрес 0x40008080 запроса на чтение команды не попадает в этот диапазон, что означает, что это не админ команда, а IO команда.
