Спец курс (Автоматизация процесса проектирования)/Практические задания 4

Ссылки сюда (28) →

Лекции SCRIPT

Лекции

Практические задания

Тесты

Табель успеваемости

Экзамен

Экзаменационные билеты

Доп. материалы

Содержание

1 Перед выполнение ознакомиться с правилами оформления задания

Перед выполнение ознакомиться с правилами оформления задания

Спец курс (Автоматизация процесса проектирования)/Практические задания (Пример)

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 NVMe 1.2.

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.

Value	Definition
00b	PRPs are used for this transfer.
01b	SGLs are used for this transfer. If used, Metadata Pointer (MPTR) contains an address of a single contiguous physical buffer that is byte aligned.
10b	SGLs are used for this transfer. If used, Metadata Pointer (MPTR) contains an address of an SGL segment containing exactly one SGL Descriptor that is Qword aligned.
11b	Reserved

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.

Value	Definition
00b	Normal operation
01b	Fused operation, first command
10b	Fused operation, second command
11b	Reserved

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

Bytes

Description

03:00

Command Dword 0 (CDW0): This field is common to all commands and is defined in Figure 10.

07:04

Namespace Identifier (NSID): This field specifies the namespace that this command applies to. If the namespace is not used for the command, then this field shall be cleared to 0h. Setting this value to FFFFFFFFh causes the command to be applied to all namespaces attached to this controller, unless otherwise specified.

Specifying an inactive namespace ID in a command that uses the namespace ID shall cause the controller to abort the command with status Invalid Field in Command, unless otherwise specified. Specifying an invalid namespace ID in a command that uses the namespace ID shall cause the controller to abort the command with status Invalid Namespace or Format, unless otherwise specified.

15:08

Reserved

23:16

Metadata Pointer (MPTR): This field is valid only if the command has metadata that is not interleaved with the logical block data, as specified in the Format NVM command. This is a reserved field in NVMe over Fabrics.

If CDW0.PSDT is set to 00b, then this field shall contain the address of a contiguous physical buffer of metadata and shall be Dword aligned.

If CDW0.PSDT is set to 01b, then this field shall contain the address of a contiguous physical buffer of metadata and shall be byte aligned.

If CDW0.PSDT is set to 10b, then this field shall contain the address of an SGL segment containing exactly one SGL Descriptor and shall be Qword aligned. If the SGL segment is a Data Block descriptor, then it describes the entire data transfer. Refer to section 4.4.

39:24

Data Pointer (DPTR): This field specifies the data used in the command.

If CDW0.PSDT is set to 00b, then the definition of this field is:

39:32

PRP Entry 2 (PRP2): This field:

a) is reserved if the data transfer does not cross a memory page boundary.

b) specifies the Page Base Address of the second memory page if the data transfer crosses exactly one memory page boundary. E.g.,:

i. the command data transfer length is equal in size to one memory page and the offset portion of the PBAO field of PRP1 is non-zero or
ii. the Offset portion of the PBAO field of PRP1 is equal to zero and the command data transfer length is greater than one memory page and less than or equal to two memory pages in size.

c) is a PRP List pointer if the data transfer crosses more than one memory page boundary. E.g.,: