总线可以分为哪三个层次,总线按层次和位置分为哪三类

PCI header有两种类型，type0表示设备，type1表示桥。NVMe 控制器属于EP，所以定义为type0的类型。共64KB，如下图：

这里配置了PCI Capbilities，包括电源管理、中断管理（MSI、MSI-X）、PCIe Capbilities。

这里配置有关错误恢复等高级功能。

3. NVMe寄存器配置

3.1 寄存器定义

NVMe寄存器主要分为两部分，一部分定义了Controller整体属性，一部分用来存放每组队列的头尾DB寄存器。

1. CAP——控制器能力，定义了内存页大小的最大最小值、支持的I/O指令集、DB寄存器步长、等待时间界限、仲裁机制、队列是否物理上连续、队列大小；
2. VS——版本号，定义了控制器实现NVMe协议的版本号；
3. INTMS——中断掩码，每个bit对应一个中断向量，使用MSI-X中断时，此寄存器无效；
4. INTMC——中断有效，每个bit对应一个中断向量，使用MSI-X中断时，此寄存器无效；
5. CC——控制器配置，定义了I/O SQ和CQ队列元素大小、关机状态提醒、仲裁机制、内存页大小、支持的I/O指令集、使能；
6. CSTS——控制器状态，包括关机状态、控制器致命错误、就绪状态；
7. AQA——Admin 队列属性，包括SQ大小和CQ大小；
8. ASQ——Admin SQ基地址；
9. ACQ——Admin CQ基地址；
10. 1000h之后的寄存器定义了队列的头、尾DB寄存器。

1. CAP寄存器标识的是Controller具有多少能力，而CC寄存器则是指当前Controller选择了哪些能力，可以理解为CC是CAP的一个子集；如果重启（reset）的话，可以更换CC配置；
2. CC.EN置一，表示Controller已经可以开始处理NVM命令，从1到0表示Controller重启；
3. CC.EN与CSTS.RDY关系密切，CSTS.RDY总是在CC.EN之后由Controller改变，其他不符合执行顺序的操作都将产生未定义的行为；
4. Admin队列有host直接创建，AQA、ASQ、ACQ三个寄存器标识了Admin队列，而其他I/O队列则有Admin命令创建（eg，创建I/O CQ命令）；
5. Admin队列的头、尾DB寄存器标识为0，其他I/O队列标识由host按照一定规则分配；只有16bit的有效位，是因为队列深度最大64K。

判断队列满可以有多种方法，协议中规定的是头指针比尾指针大一，所以队列满时，空余一个元素。

1. 队列大小有16bit，最小队列大小为2个元素（因为满队列的定义方式，所以最小为2个元素），对于I/O队列，最大队列大小为64k；对于Admin队列，最大队列为4k；

2. QID来标识唯一ID，16bit，由host分配；

3. host可以修改队列优先级（如果支持的话），共四级，U、H、M、L；

RR仲裁，Admin SQ与I/O SQ优先级相同，控制器每次可以选择一个队列中的多个命令（Arbitration Burst setting）。