UFS 3.1协议命令集--SCSI命令

2022/3/2 23:15:39

本文主要是介绍UFS 3.1协议命令集--SCSI命令,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

 

目录
  • UFS 3.1协议命令集--SCSI命令
    • 0.前言
    • 1.UFS协议栈
    • 2.SCSI命令作用
      • 2.1 查询类
        • INQUIRY
        • REPORT LUNS
        • READ CAPACITY
        • REQUEST SENSE
        • TEST UNIT READY
        • SEND DIAGNOSTIC
      • 2.2 读写类
        • PRE-FETCH
        • READ
        • WRITE
        • UNMAP
        • FORMAT UNIT
        • SYNCHRONIZE CACHE
        • VERIFY
        • SECURITY PROTOCOL OUT
        • SECURITY PROTOCOL IN
      • 2.3 管理类
        • START STOP UNIT
        • MODE SENSE
        • MODE SELECT
      • 2.4 杂项
        • READ BUFFER
        • WRITE BUFFER

 

UFS 3.1协议命令集--SCSI命令

0.前言

​ 记录一下UFS 3.1相关内容。

1.UFS协议栈

​ UFS协议和网络协议类似,也包含了应用层、传输层、数据链路层、物理层。协议栈中主要涉及到三种命令集合,第一种是用于设备管理(device manager)的query命令,其中比较重要的就是用于配置device各个逻辑单元的容量及其相关属性(configuration LU)。第二种是实现UFS设备功能的命令,协议中称其为 UFS Command Set(UCS)。按照JEDEC的想法,UCS以简化版本的SCSI命令为基础的情况下,使用 UFS Native Command Set扩展UFS协议支持的命令与功能。但是到目前为止 UFS协议自定的命令集合还没有被提出,所以目前可以将UCS等价为SCSI命令集。此外还有一种用于任务管理(task manager)的命令被称为TM命令,主机使用TM命令管理已经下发的SCSI命令。

2.SCSI命令作用

2.1 查询类

INQUIRY

​ inquiry命令用于查询device的一些关键信息,例如设备制造商,产品名称,FW版本号等,通常host上电启动时会下发inquiry命令获取设备信息,针对不同厂商的器件可能会使用不同的配置项。

REPORT LUNS

​ report luns命令用于像host上报当前device中使能的normal lun的lun ID,以及device中支持的well know lun 的lun ID。

READ CAPACITY

​ 读取指定逻辑单元的容量和部分配置信息。

REQUEST SENSE

​ request sense命令用于查询指定的lun是否存在sense data,如果有的话会通过data in UPIU返回给主机。同时request sense命令可以清除device复位产生的UAC标记,并且命令不会报失败(可能这才是host发request sense的主要目的)。

TEST UNIT READY

​ test unit ready命令主要用于测试指定逻辑单元是否能够响应命令,但是实际使用场景不多。

SEND DIAGNOSTIC

​ host下发send diagnostic命令让device执行指定的自检操作。但是host并不能判断device是否真的正确的执行了自检,换句话说host无法感知自检结果,所以对于device而言此功能可有可无。

2.2 读写类

PRE-FETCH

​ 主机下发pre-fetch命令,让device将指定LBA的数据取出放在指定的buffer中。从命令的字面意思上看,host想在让device执行预取的操作,提升后续读命令的性能。但是host同样无法感知device是否真的执行的pre-fetch命令。这是因为在不考虑性能的情况下,先下发预取再下发读命令 和 直接下发读命令对于host的结果是完全相同的。同时由于UFS设备资源有限,可能并没有专用的buffer用于预取命令(空闲时device GC等后台操作仍旧会占用buffer)。

READ

​ read命令包含read(6)/read(10)/read(16),不同的read命令LBA的寻址范围存在区别。主机下发读命令读取指定LBA的数据,device FW会通过FTL映射表获得指定LBA对应的物理地址,然后读取相应数据返回给主机。

WRITE

​ write命令包含write(6)/write(10)/write(16),不同的write命令LBA的寻址范围存在区别。主机下发写命令修改指定LBA的数据,device将数据写入到flash之后需要修改FTL映射表(flash无法在有数据的地址上覆盖写)。

UNMAP

​ 主机下发unmap命令要求device清除某个LUN中指定LBA的数据,实际上只会修改映射表。根据LU中bProvisionType的不同,unmap命令被分为erasediscard两种操作。其中erase要求host读取经过unmap的LBA时返回全0,而discard则返回随机值。

FORMAT UNIT

​ 格式化指定逻辑单元,如果指定了device well know lun,则将格式化全盘。实现上与UNMAP命令相似。

SYNCHRONIZE CACHE

​ 将device中指定LBA的数据下刷到flash中,也可以将buffer中所有数据一起下刷,因为host无法预期哪些数据会缓存在device buffer中。

VERIFY

​ 下发verify命令校验指定LBA中的数据能否被正常读出。

SECURITY PROTOCOL OUT

​ 用与下发加密类的操作。例如读取/写入 RPMB LUN的数据,或者配置各个逻辑单元的安全写保护。

SECURITY PROTOCOL IN

​ 用于获取SECURITY PROTOCOL OUT命令携带指令的执行结果,与SECURITY PROTOCOL OUT组成一个完整的命令序列。写入类操作需要2个SECURITY PROTOCOL OUT 加 1个SECURITY PROTOCOL IN。读取类操作需要1个SECURITY PROTOCOL OUT和1个SECURITY PROTOCOL IN。

2.3 管理类

START STOP UNIT

​ 用于调整device的电源状态以及指定LU的启动与关闭。在调整device电源状态的场景中,start stop unit命令与硬件平台息息相关,不同的UFS设备硬件资源不同,需要执行的操作也并不相同。可以通过query配置上电启动时的电源状态。

MODE SENSE

​ 用于查询mode pages当前值/保存值/默认值/可变值,UFS协议中支持control,caching以及read write error recovery。

MODE SELECT

​ 与mode sense配合使用,用于修改mode pages的当前值或者保存值。可以用于配置指定LU的软件写保护。

2.4 杂项

READ BUFFER

​ 读取指定buffer中的数据,可以用与读取device侧的err history信息。

WRITE BUFFER

​ 向指定buffer中写入数据,可以用于FFU升级device FW。

​ 另外read buffer与write buffer通常更多的用于实现VCMD。



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