基础代码NVMe模块的实例helloworld代码

简介: 基础代码NVMe模块的实例helloworld代码


干货直接上代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <spdk/nvme.h>
#define NUM_BLOCKS 1024
#define BLOCK_SIZE 4096
#define QUEUE_DEPTH 128
static struct spdk_nvme_ctrlr *g_ctrlr = NULL;
static struct spdk_nvme_ns *g_ns = NULL;
static void
init_nvme(void)
{
    struct spdk_nvme_transport_id trid = {0};
    struct spdk_nvme_ctrlr_opts opts = {0};
    struct spdk_nvme_ns_list *ns_list = NULL;
    struct spdk_nvme_ns *ns = NULL;
    int rc;
    /* Set up NVMe controller options */
    opts.use_cmb_sqs = true;
    opts.keep_alive_timeout_ms = 0;
    /* Set up NVMe transport identifier */
    trid.trtype = SPDK_NVME_TRANSPORT_PCIE;
    trid.adrfam = SPDK_NVMF_ADRFAM_IPV4;
    trid.traddr = "0000:04:00.0";
    /* Probe for NVMe controllers */
    rc = spdk_nvme_probe(&trid, NULL, NULL, NULL, &ns_list);
    if (rc != 0) {
        fprintf(stderr, "Failed to probe for NVMe controllers: %!s(MISSING)\n", spdk_strerror(-rc));
        exit(1);
    }
    /* Connect to the first NVMe controller */
    g_ctrlr = spdk_nvme_connect(&trid, &opts, 0);
    if (g_ctrlr == NULL) {
        fprintf(stderr, "Failed to connect to NVMe controller\n");
        exit(1);
    }
    /* Get the first namespace */
    ns = spdk_nvme_ns_list_first(ns_list);
    if (ns == NULL) {
        fprintf(stderr, "No NVMe namespaces found\n");
        exit(1);
    }
    /* Connect to the namespace */
    g_ns = spdk_nvme_ctrlr_get_ns(g_ctrlr, spdk_nvme_ns_get_id(ns));
    if (g_ns == NULL) {
        fprintf(stderr, "Failed to connect to NVMe namespace\n");
        exit(1);
    }
}
static void
io_complete(void *cb_arg, const struct spdk_nvme_cpl *completion)
{
    printf("I/O completed\n");
}
int main(int argc, char **argv)
{
    int i, j, rc;
    void *buf[NUM_BLOCKS];
    /* Initialize SPDK and NVMe */
    spdk_env_init(NULL);
    init_nvme();
    /* Allocate memory buffers */
    for (i = 0; i < NUM_BLOCKS; i++) {
        buf[i] = spdk_dma_zmalloc(BLOCK_SIZE, BLOCK_SIZE, NULL);
        if (buf[i] == NULL) {
            fprintf(stderr, "Failed to allocate memory buffer\n");
            exit(1);
        }
    }
    /* Submit I/O requests */
    for (i = 0; i < NUM_BLOCKS; i += QUEUE_DEPTH) {
        struct spdk_nvme_qpair *qpair = spdk_nvme_ctrlr_alloc_io_qpair(g_ctrlr, NULL, 0);
        if (qpair == NULL) {
            fprintf(stderr, "Failed to allocate I/O queue pair\n");
            exit(1);
        }
        for (j = 0; j < QUEUE_DEPTH && i + j < NUM_BLOCKS; j++) {
            rc = spdk_nvme_ns_cmd_write(g_ns, qpair, buf[i + j], i + j, 1, io_complete, NULL, 0);
            if (rc != 0) {
                fprintf(stderr, "Failed to submit write I/O request: %!s(MISSING)\n", spdk_strerror(-rc));
                exit(1);
            }
        }
        spdk_nvme_qpair_process_completions(qpair, -1);
        spdk_nvme_ctrlr_free_io_qpair(g_ctrlr, qpair);
    }
    /* Free memory buffers */
    for (i = 0; i < NUM_BLOCKS; i++) {
        spdk_dma_free(buf[i]);
    }
    /* Disconnect from NVMe namespace and controller */
    spdk_nvme_detach(g_ctrlr);
    spdk_env_cleanup();
    return 0;
}

这个代码的作用是向NVMe SSD写入一些数据。它的执行流程如下:

  1. 初始化SPDK环境。
  2. 初始化NVMe控制器。
  3. 分配一些内存缓冲区。
  4. 提交I/O请求,每次提交QUEUE_DEPTH个写请求,其中每个请求写入一个BLOCK_SIZE大小的数据块。
  5. 等待I/O请求完成。
  6. 释放内存缓冲区。
  7. 断开与NVMe SSD的连接。
  8. 清理SPDK环境。
  9. 在这个代码中,我们使用了以下的NVMe相关函数:
  • spdk_nvme_probe:探测NVMe控制器。
  • spdk_nvme_connect:连接到NVMe控制器。
  • spdk_nvme_ctrlr_get_ns:连接到NVMe命名空间。
  • spdk_dma_zmalloc 和 spdk_dma_free:分配和释放DMA内存
  • spdk_nvme_ctrlr_alloc_io_qpair 和 spdk_nvme_ctrlr_free_io_qpair:分配和释放I/O队列对。
  • spdk_nvme_ns_cmd_write:提交写I/O请求。
  • spdk_nvme_qpair_process_completions:处理I/O请求完成事件。
  • spdk_nvme_detach:断开与NVMe SSD的连接。
    这个代码演示了如何使用SPDK的NVMe模块向NVMe SSD写入数据。它使用了SPDK的异步I/O架构,可以在保持低延迟的同时实现高吞吐量。在实际的应用程序中,我们可以根据需要修改这个代码,比如读取数据、使用多个队列、使用多个命名空间等。

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