五、virtio_blk在FPGA中实现的难点分析

  在virtio_blk控制器设计之中，最难的、也最重要的是对应queue的读或者写的IO不能出现丢弃的情形。因为host侧发出去的读写IO丢失，会导致host驱动异常，轻则会把对应的queue挂住，重则会引起virtio_blk控制器出现严重错误，无法工作，以致整个系统卡死。

  这里面列出主要可能出现丢IO的节点，可以根据图1来说明。

（1）virtio_blk控制器到soc之间链路的存储包丢失。

（2）Soc异常导致的转发存储包丢失。

（3）远端磁盘读写异常，没有返回完成包，导致存储包丢失。

  针对这三种情形，现在分别列出对应的处理策略。

（1）virtio_blk控制器到soc之间链路的存储包丢失。

  当soc侧处理繁忙，一时无法接收virtio_blk控制器送过来的存储包，在FPGA内部是不会直接丢弃的，会层级反压至host侧，不过如果soc意外将virtio_net_blk模块对应的传输通道给复位了，那就会导致此通道无效，从virtio_blk控制器传输过来的包就会依次丢弃，只有等到virtio_net_blk重新被soc使能后才会继续传输存储包。针对这种情形，FPGA内部得做断点处理。具体实现方式就是，SOC在重新启动virtio_net_blk模块之前，主动的发一个断点消息告诉virtio_blk控制器，让他知道此时有丢包情况，此时virtio_blk控制器会通过used_index来判断断点的位置，进而重新发起已被丢弃的IO 的传输。同时soc侧得重现检测断点的位置。

（2）Soc异常导致转发存储包丢失。

  这种情形时，处理比较容易，因为soc转发存储包采用的是TCP协议，里面是可以重新建链传输的，即使异常丢失了，也会发起重传的。

（3）远端磁盘读写异常，没有返回完成包，导致存储包丢失。

  这种情况，在soc侧可以做一个超时机制，如果等待一段时间，远端磁盘还是没有回复是否完成读写操作，soc即可主动构建一个完成包返回给virtio_blk控制器，只不过对应包尾的status值则标记为异常，主机收到对应的状态后，自会进行一些列处理，这样的话整个传输就不会卡在这。如果过了超时，远端磁盘才返回完成信息，这个时候soc需要直接舍弃这个结果，以免重复引起不必要的错误。