AHCI驅動中的cmd

這兩天被ahci控制器的驅動搞的焦頭爛額，當然主要的問題其實不在軟體，而是fpga上的sata物理層傳輸不夠穩定，現在也沒什麼很好的辦法。先寫一下這兩天看到的系統軟體和ahci控制器硬體互動的三個核心資料結構：cmd_slot / rx_fis / cmd_tbl

上面這張圖是從ahci規範裡面摘出來的，ahci規範裡面定義了在memory中要使用command list、received fis、command table三種資料結構，作為與sata dma進行互動的介面。對應到kernel的ahci驅動**裡，三者的實現分別是cmd_slot陣列、rx_fis、cmd_tbl，其中&cmd_slot[0]、&rx_fis這兩個指標又被儲存在ahci控制器的pxclb、pxfb這兩個暫存器裡。下面參照sata dma在「取命令-按命令操作硬碟-寫回完成狀態」這樣乙個典型操作週期中的行為，來理解上述三個資料結構的作用。

典型操作週期中cpu與sata dma的工作流程如下：

1. cpu inform dma the addressof cmd_slot& rx_fis, andset pxci register

2. dma read cmd_slot, getaddress of cmd_tbl

3. dma read cmd_tbl, getcommand or data

4. dma & sata execute command

5. dma write some completion flag in cmd_slot/ rx_fis/ cmd_tbl

6. dma inform cpu the completion of command(by interrupt)

簡單歸納一下，三個structure的用法是這樣的：cmd_tbl中儲存的是cpu希望sata host對sata device執行的命令及其引數，command table的格式在ata規範裡有詳細的定義；cmd_slot陣列儲存的就是指向若干個（最多32個）cmd_tbl的指標；rx_fis中存的就是記憶體從sata dma接收到的資料幀（關於記憶體將要通過sata dma傳送出去的資料幀的定義和實現在**還不是很清楚，估計應該是command table的某個域），received fis的格式亦在ata規範中被定義了。

sata控制器裡只儲存著cmd_slot的基位址，並不直接儲存cmd_tbl的位址，所以每當cpu通過寫pxci等暫存器向sata控制器發出執行命令的請求後，sata dma會先讀取cmd_slot[i]，得到相應的cmd_tbl的位址，然後再讀cmd_tbl，這樣「取命令」階段就完成了。

接下來sata 控制器就會按照命令要求來對硬碟進行操作，比如寫入或讀出，也就是按照某種具體的方式在記憶體和sata device間搬運fis。在命令執行完之後再對cmd_tbl中的某些完成標誌或錯誤標誌進行寫入，最後向cpu發中斷通知這乙個命令週期已經結束。

AHCI驅動中的cmd

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AHCI驅動安裝

WINDOW 7 安裝AHCI驅動的方法和簡單測試

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