熟悉nvme的朋友知道,nvme里面有namespace的概念,就是把ssd物理空间划分成若干个逻辑地址空间。在ufs的世界里,它也有这个特性。ufs设备的物理存储空间可以有若干个独立的逻辑地址空间,我们把逻辑地址空间叫做lu,即logical unit,俗称“撸”。前面看到,在每个upiu的header中,有个lun(logical unit number)的域,就是标识该upiu关联的命令或者请求的目标逻辑单元。每个lu的地址空间是独立的,主机在发命令或者请求给设备的时候,须通过lun指定目标逻辑单元。
如上图所示,ufs设备有若干个lu,每个lu接收主机发过来的命令或者请求,这些命令或者请求可来自应用层的scsi模块、设备管理器或者任务管理器。每个lu都是独立的,“独立”表现在下面几个方面:
逻辑地址空间是独立的,都是从lba 0开始;
逻辑块大小可以不同,可以为4kb,..;
可以有不同的安全属性,比如可以设置不同的写保护属性;
每个lu可以有自己的命令队列;
不同的lu可以存储不同的数据,比如有的lu存储系统启动代码,有的lu存储普通的应用数据,有的lu存储用户特殊数据...
。。。
ufs2.1中可以有最多32个普通lu和“四大名撸”(四个well known lu,众所周知的lu)。
普通lu的逻辑块大小至少是4kb,但rpmb lu逻辑块大小为256b。至于什么是rpmb lu,后面再讲。
普通lu我觉得没有什么好讲的,就是分别用来存储用户数据的。我们主要来讲讲“四大名撸”。
report luns lu
report luns主要用来代表设备向主机汇报设备lu清单。主机想知道设备lu的支持情况,就需要发命令或者请求给该lu。ufs其中有个命令“report luns” (和该lu名字一样)用来访问report luns。
ufs device lu
ufs设备的法人。当ufs主机不针对某个具体lu,而是对整个ufs设备发命令的时候,ufs device lu就成为该命令接收的对象,比如格式化ufs设备(format unit命令)、切换ufs设备的功耗模式(start stop unit命令)等等。
boot lu
顾名思义,就是用来存储启动代码的lu。不过,boot lu本身是不存储启动代码的,它只是个虚拟的lu,启动代码物理上是存储在普通lu上的。
有两个boot lu,lu a和lu b,可以用来存储不同启动代码(比如一个新,一个旧),但在启动过程中,只有一个是活跃的(active)的。32个普通lu中的任意一个可以配成boot lu a或者boot lu b。
举例说明:
在上例中,lu 1 充当boot lu a,lu 4 充当boot lu b。由于有两份启动代码,分别保存在lu 1和lu 4,那启动的时候读取哪一份呢?
主机启动时,首先应该通过设备管理器,发送query 请求给设备,获取一个叫做“bbootlunen ”的属性,该属性标识当前活跃(active)的boot lu。
在上例中,bbootlunen = 01,说明boot lu a是当前活跃的boot lu,因此主机会从lu 1上读取启动代码完成系统的启动。
值得一提的是,boot lu不是必须的。如果系统的启动代码不是存储在ufs设备上,那么boot lu就不需要,因此bbootlunen = 0。
rpmb lu
在ufs里,有这么一个lu,主机往该lu写数据时,ufs设备会校验数据的合法性,只有特定的主机才能写入;同时,主机在读取数据时,也提供了校验机制,保证了主机读取到的数据是从该lu上读的数据,而不是攻击者伪造的数据。这个lu就是rpmb lu。
关于rpmb,后面有专门章节介绍,这里不多说。
“四大名撸” 每个lu分工明确,分别执行不同的任务。下面把 “四大名撸” 能接收的命令列一下:
他们能接收一些通用的命令(如上图绿色命令),还有只有该lu能执行的命令(如红色命令),具体命令可查看spec。
需要注意的是,写boot lu和rpmb lu时,它是不支持cache操作的,就是说,数据必须写到闪存中以后,这笔写命令才算完成。而对一般lu的写,一般都是cache操作的,即主机数据到设备的内部buffer,设备就会回命令完成状态给主机.
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UFS设备的物理存储空间可以有若干个独立的逻辑地址空间
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