ENQCMD指令的好处和微操作是什么？

Question

ENQCMD和MOVDIR64B是英特尔 DSA 中的两条指令。

MOVDIR64B从源内存地址读取 64 字节，并对目标地址执行 64 字节直接存储操作。该ENQCMD指令允许软件将命令写入队列寄存器，这些寄存器是使用内存映射 I/O (MMIO) 访问的特殊设备寄存器。

我的问题是——设计这两条指令的目的是什么？

根据我的理解，设置内存映射IO区域（寄存器）需要操作系统的支持，即设备驱动程序。设置MMIO区域后，我们可以使用write()系统调用来访问它，这也是在设备驱动程序中实现的。对于一般架构，Linux 支持iowrite64()一次写入 8 字节值。因此，如果我们要写入64字节，需要调用iowrite64()8次。

在英特尔 DSA 的帮助下MOVDIR64B，创建了一个新的 API__iowrite512() -以原子方式写入 64 字节。

我同意后一种至少比前一种更有效，但我对传输数据所需的时间感到困惑。

考虑以下情况：如果给定一个支持MOVDIR64B和 的设备（Intel DSA） ENQCMD，假设我们想要将 64 字节数据从内存传输到 MMIO 寄存器。有两种选择：iowrite64()8次（使用循环）；或__iowrite512()一次。后一个会比前一个快8倍吗？

我的想法是8倍差别的可能性较小，但后者会更快。我可以知道它会多快吗？它在任何地方都有记录吗？我没有 Intel DSA，所以我不知道如何测试它。

除此之外，还有什么好处呢ENQCMD？会不会被分解成几个微操作？如果是的话，那么微操作有哪些作用呢ENQCMD？

Answer 1

iowrite64 使用 UC 访问 MMIO 空间，因此写入是串行化的，而不是管道化的。也就是说，单个 CPU 线程一次只能进行一个 UC 写入，并且在 MMIO 写入完成之前 CPU 不会继续执行。

MOVDIR64B 有可能比单个 iowrite64 更快，因为它使用 WC 内存类型而不是 UC（即使目标地址是 UC）。CPU发出写操作后，就可以继续执行。多个直接存储可以流式传输到设备。这意味着单个 CPU 线程可以同时运行多个直接存储。MOVDIRI 也有这样的行为。

据我所知，无论大小（1 到 64 字节之间），实际将数据传输到目的地的时间都是相同的。当然，这取决于 SoC 内数据路径的宽度，对于不同的实现可能会有所不同。

MOVDIR64B 的主要优点是描述符一次全部到达设备而不是分段到达设备。设备不必担心接收部分描述符或接收两个交错描述符的部分。事实上，英特尔 DSA 会忽略对门户的小于 64 字节的写入。

为了充分发挥流写入的优势，单个 CPU 线程的每个 MOVDIR64B 的目标地址应该不同。每个英特尔 DSA 门户都是一个 4096 字节的页面，因此每个门户内有 64 个唯一地址。来自单个 CPU 的描述符写入可以跨 64 个地址进行条带化。（来自多个 CPU 的写入使用相同地址还是不同地址并不重要，但通常您不会期望多个 CPU 在 DSA 中使用相同的专用 WQ。）

ENQCMD 允许设备响应软件，无论它是否接受描述符。这允许多个应用程序使用相同的共享 WQ，而不会因为共享 WQ 已满而导致描述符丢失。应用程序可以提交描述符，无需任何驱动程序参与（设置后），并且应用程序之间无需任何锁定或通信。