NVMe Base 2.4：Namespace Management：容量、建立與附加

01 容量數值與配置粒度

01.01.先分清各種容量數值的單位，再比較必要的容量關係與建議配置粒度。前者決定是否符合規格要求，後者用來減少配置空間的浪費。

NCAP

Namespace Capacity，任一時點最多可配置給 namespace 的 logical blocks。

NSZE

Namespace Size，namespace 的總 logical block 數，LBA 範圍為 0 到 NSZE−1。

NUSE

Namespace Utilization，目前已配置給 namespace 的 logical blocks。

01.02.Namespace Size（NSZE）是 LBA 0 到 n−1 的總 logical blocks；Namespace Capacity（NCAP）是任一時點最多可配置的 blocks；Namespace Utilization（NUSE）是目前已配置 blocks。永遠遵守 NSZE ≥ NCAP ≥ NUSE。

THINP

Thin Provisioning，NSFEAT 中決定 NCAP 是否可小於 NSZE，以及 controller 是否必須追蹤 NUSE 的 bit。

NCG

Namespace Capacity Granularity，以 bytes 表示 controller 偏好的 NCAP allocation granularity。

NSG

Namespace Size Granularity，以 bytes 表示 controller 偏好的 NSZE allocation granularity。

02 建立 Namespace 所需的資料

02.01.Base Figure 448 定義 4096-byte envelope，NVM Command Set Figure 134 只定義前 768 bytes 中的 NVM 欄位與 Placement Handle List。Host 先以 SEL／CSI 決定 operation 與 command set，再填 NSZE、NCAP、format、protection、sharing 與 group IDs。Reserved areas 要清零，Protection Information 與 FDP 又各有獨立 功能支援條件。

Protection Information

資料保護資訊，縮寫 PI；包含 Guard 與 tags，用來檢查資料及其關聯資訊。

Host

主機；執行作業系統並送出 NVMe 命令的一端。

CSI

I/O Command Set Identifier；選擇 I/O 命令集，NVM Command Set 使用 00h。

FDP

Flexible Data Placement，把資料放置提示與媒體回收管理連結的能力。

NVM

Non-Volatile Memory，斷電後仍能保存資料的記憶體。

SEL

Select；Namespace Management 的 create/delete/restore selector，與 Get Features 的 SEL 不同。

02.02.Create 使用 NSID=0、SEL=0h 與 CSI=00h（NVM Command Set）。DPTR 指向 4096-byte data structure：bytes 0:511 是 I/O Command Set specific、512:1023 reserved、1024:4095 vendor specific。reserved bytes 由 host 清為 0。

DPTR

Data Pointer，SQE 中指出 command data buffer 的欄位。

I/O

Input/Output，對 namespace 執行資料輸入與輸出的操作類別。

SIOCS

Specified I/O Command Set，Base create buffer bytes 0:511 中放置所選 I/O Command Set specific fields 的區域。

03 建立、連接與使用 Namespace

03.01.Create、Attach、Detach、Delete 分別改變兩個狀態維度：namespace 是否 allocated，以及某 controller 是否 attached。Create CQE.DW0 回 NSID 後，object 已 allocated 但所有 controller 都未 attached；Attach 的 Controller List 才建立 access。Detach 不刪容量，Delete 才使 NSID unallocated。

controller

controller，實作 NVMe 介面、取走 command 並回報 completion 的控制實體。

CQE

Completion Queue Entry，CQ 中的一筆完成結果資料結構。

03.02.完整 Namespace Management capability 由 Namespace Management command 與 Namespace Attachment command 組成。支援時 controller 必須支援兩者、設 OACS.NMS=1、支援 Attached Namespace Attribute Changed event；Allocated event 為 should，Namespace Granularity 與 Restore Default 為 may。

OACS.NMS

Optional Admin Command Support 的 Namespace Management Supported bit；設為 1 才宣告完整 Manage 加 Attach capability。

04 刪除與恢復預設配置

04.01.Delete all 與 Restore Default 是兩個不同 operation。NSID=FFFFFFFFh 的 Delete All 在零個 namespaces 時也成功；Restore Default 則要求 RDNCS capability、SEL=2h，以及 subsystem 中已不存在任何 namespace。成功前 controller 套用 current active firmware image defaults 並設 DNCS=1。

RDNCS

Restore Default Namespace Configuration Supported，宣告 Restore Default operation 是否支援的 capability bit。

DNCS

Default Namespace Configuration Status，表示目前 namespace configuration 是否等於 active firmware image defaults 的 status bit。

04.02.Delete 的 NSID 指定已建立 namespace；FFFFFFFFh 表示 delete all，即使目前零個 namespaces 也成功。delete 會使 namespace 從 subsystem 消失並具有 detach side effect；host 應先 detach 所有 controllers，讓 event 與 outstanding-I/O 行為更可控。

05 Namespace 變更通知與重新辨識

05.01.Attached 與 Allocated Namespace Attribute Changed notices 對應不同 inventory。Create 通常改 Allocated list；Attach／Detach 改 Active list；Delete 可能同時改兩者。event code 不是新清單本身，因此 host 收到 AEN 後要依 CNS 重新 Identify。Delete reporting 還要分辨 processing controller 與其他 controllers。

AEN

Asynchronous Event Notification，controller 透過已提交 Asynchronous Event Request 回報事件的通知。

CNS

Controller or Namespace Structure；Identify 命令用來選擇回傳資料結構的欄位。

05.02.create 改變 Allocated Namespace ID list；attach／detach 改變 Active Namespace ID list；delete 可能同時改變兩者。啟用對應 notice 時，host 收到 asynchronous event 後應重新 Identify，而不是只用 event code 猜新 inventory。§8.1.17.2 對處理 delete 的 controller 與其他 controllers 規定不同 event reporting。