CN102063269B - 一种实现磁盘阵列双控制器通讯的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种实现磁盘阵列双控制器通讯的方法及系统，主控制器将GPIO寄存器包含的处于空闲状态的多位寄存器设置为状态位、响应位和数据位，写入第一状态信息至状态位；主控制器根据从响应位读取的初始响应信息，将指令写入状态位，通过数据位传输数据，根据从响应位读取的指令响应信息确定是否完成指令；从控制器从状态位读取第一状态信息，写入初始响应信息至响应位；执行从状态位读取的指令，并通过数据位传输数据；在完成指令后，写入指令响应信息至响应位。采用本发明的系统及方法，能够在不增加成本和复杂度的前提下，实现双控制器间的通讯。

Description

一种实现磁盘阵列双控制器通讯的方法及系统

技术领域

本发明涉及通讯技术，特别涉及一种实现磁盘阵列双控制器通讯的方法及系统。

背景技术

磁盘阵列(JBOD)双控制器，尤其是低成本的磁盘阵列双控制器，并没有专属的用以通讯的通道，但在实际应用中，由于双控制器间的少量数据需要相互同步，则需要在双控制器间传输少量的数据。现有的双控制器中的主控制器和从控制器通过访问背板上闲置的VPD器件，比如电可擦可编程只读存储器(EERROM)，来实现数据交互，但由于VPD器件本身读写次数的限制，长时间的访问易造成VPD器件的损坏，进而造成交互数据的不可靠；若增加用以实现磁盘阵列双控制器通讯的专有通讯通道，则不仅增加了硬件和软件的复杂度，而且也会增加系统成本。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种实现磁盘阵列双控制器通讯的系统，该系统能够在不增加成本和复杂度的前提下，实现双控制器间的通讯。

本发明的目的在于提供一种实现磁盘阵列双控制器通讯的方法，该方法能够在不增加成本和复杂度的前提下，实现双控制器间的通讯。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

一种实现磁盘阵列双控制器通讯的系统，该系统包含：主控制器、从控制器、及连接主控制器和从控制器的GPIO寄存器；

所述主控制器将所述GPIO寄存器包含的处于空闲状态的多位寄存器设置为状态位、响应位和数据位，写入第一状态信息至所述状态位；所述第一状态信息为主控制器设置的用作状态位、响应位和数据位的处于空闲状态的多位寄存器的信息；

所述主控制器根据从所述响应位读取的初始响应信息，将指令写入所述状态位，通过所述数据位传输数据，根据从所述响应位读取的指令响应信息确定是否完成指令；所述指令为写入数据指令或读取数据指令；

所述从控制器从所述状态位读取第一状态信息，写入初始响应信息至所述响应位；执行从所述状态位读取的指令，并通过所述数据位传输数据；在完成指令后，写入指令响应信息至所述响应位；

所述主控制器包含通讯控制模块和读写控制模块；

所述通讯控制模块检测所述GPIO寄存器，获得所述GPIO寄存器包含的处于空闲状态的多位寄存器；将所述处于空闲状态的多位寄存器设置为状态位、响应位和数据位；将第一状态信息输出至所述读写控制模块；

所述读写控制模块将第一状态信息写入所述状态位；根据从所述响应位读取的初始响应信息，将写入数据指令写入所述状态位，将待写入数据写入所述数据位，根据从所述响应位读取的指令响应信息确定完成写入数据指令；或者根据从所述响应位读取的初始响应信息，将读取数据指令写入所述状态位，根据从所述响应位读取的指令响应信息确定完成读取数据指令，从数据位读取数据；

所述从控制器包含读写操作模块和响应模块；

所述读写操作模块根据从所述状态位读取的第一状态信息，触发所述响应模块输出初始响应信息；根据从所述状态位读取的写入数据指令，保存从所述数据位读取的数据，并触发所述响应模块输出指令响应信息；或者根据从所述状态位读取的读取数据指令，将待读取数据写入所述数据位，并触发所述响应模块输出指令响应信息；

所述响应模块根据所述读写操作模块的触发，生成初始响应信息或指令响应信息，将初始响应信息或指令响应信息写入所述响应位。

上述系统中，所述GPIO寄存器包含的处于空闲状态的多位寄存器中至少有1位寄存器被设置为响应位。

较佳地，所述主控制器还包含一用以保存初始响应信息的第一暂存模块；所述从控制器还包含一用以保存初始响应信息的第二暂存模块；

所述读写控制模块进一步将从所述响应位读取的初始响应信息输出至所述第一暂存模块；在确定从所述响应位读取的指令响应信息与初始响应信息不同时，确定完成指令，并将读取的指令响应信息作为初始响应信息输出至所述第一暂存模块；

所述响应模块进一步将生成的初始响应信息输出至所述第二暂存模块；根据所述读写操作模块的触发，将从所述第二暂存模块读取的初始响应信息反向后获得指令响应信息，将指令响应信息写入所述响应位，并将指令响应信息作为初始响应信息输出至所述第二暂存模块。

一种实现磁盘阵列双控制器通讯的方法，该方法包含：

A、主控制器将GPIO寄存器包含的处于空闲状态的多位寄存器设置为状态位、响应位和数据位，写入第一状态信息至状态位；

从控制器从所述状态位读取第一状态信息，并将初始响应信息写入响应位；所述第一状态信息为主控制器设置的用作状态位、响应位和数据位的处于空闲状态的多位寄存器的信息；

B、主控制器根据从响应位读取的初始响应信息，将指令写入状态位，通过数据位传输数据；所述指令为写入数据指令或读取数据指令；若为写入数据指令，则将待写入数据写入数据位，若为读取数据指令，则从数据位读取数据；

从控制器执行从状态位读取的指令，并通过数据位传输数据，在完成指令后，将指令响应信息写入响应位；

主控制器根据从响应位读取的指令响应信息确定完成指令；

所述从控制器执行从状态位读取的指令，并通过数据位传输数据，在完成指令后，将指令响应信息写入响应位包括：从控制器根据从状态位读取的写入数据指令，保存从数据位读取的待写入数据，在完成写入数据指令后，生成指令响应信息并写入响应位；或者从控制器根据从状态位读取的读取数据指令，将待读取的数据写入数据位，在完成读取数据指令后，生成指令响应信息并写入响应位。

较佳地，所述步骤A之前进一步包括：主控制器检测所述GPIO寄存器，获得所述GPIO寄存器包含的处于空闲状态的多位寄存器。

上述方法中，所述响应位为1位；步骤B所述在将指令响应信息写入响应位之前进一步包括：将初始响应信息反向后获得指令响应信息。

上述方法中，步骤B所述主控制器根据从响应位读取的指令响应信息确定完成指令包括：

所述主控制器判断从响应位读取的指令响应信息是否与初始响应信息相同，如果相同，则继续从响应位读取指令响应信息，否则，确定完成指令，将所述指令响应信息作为初始响应信息进行保存。

上述方法中，所述状态位为3位；所述数据位为4位。

由上述的技术方案可见，本发明提供了一种实现磁盘阵列双控制器通讯的系统及方法，主控制器对其与从控制器共同访问的GPIO寄存器进行设置，将GPIO寄存器中包含的处于空闲状态的多位寄存器设置成状态位、数据位和响应位；主控制器利用设置成状态位、数据位和响应位的寄存器，与从控制器传输指令、数据及响应信息，实现双控制器间的通讯，无需增加额外的专用通讯通道，降低了成本和复杂度。

附图说明

图1为本发明实现磁盘阵列双控制器通讯的系统的结构示意图。

图2为本发明实现磁盘阵列双控制器通讯的方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案、及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。

图1为本发明实现磁盘阵列双控制器通讯的系统的结构示意图。现结合图1，对本发明实现磁盘阵列双控制器通讯的系统进行说明，具体如下：

本发明实现磁盘阵列双控制器通讯的系统包含双控制器和连接双控制器的通用输入/输出(General Purpose Input Output，GPIO)寄存器102；在本发明的系统中，根据硬件连接确定双控制器的其中之一为主控制器101，另一控制器为从控制器103。

GPIO寄存器102包含的处于空闲状态的多位寄存器用以提供主控制器101和从控制器103通讯所需的多个信号位；所述多个信号位包含数据位、响应位和状态位；所述状态位(CMD)用以传输第一状态信息和指令；所述数据位(DATA)用以传输数据；所述响应位(ACK)用以传输响应信息。主控制器101通过GPIO寄存器102连接从控制器103；将GPIO寄存器102包含的处于空闲状态的多位寄存器设置为状态位、响应位和数据位；写入第一状态信息至状态位。所述第一状态信息为主控制器101设置的用作状态位、响应位和数据位的处于空闲状态的寄存器的信息。

主控制器101根据从响应位读取的初始响应信息，将指令写入状态位，通过数据位传输数据，根据从响应位读取的指令响应信息确定完成指令后，结束操作。其中，所述指令为写入数据指令或读取数据指令。具体地，主控制器101从响应位读取初始响应信息，将写入数据指令写入状态位，将数据写入数据位，从响应位读取指令响应信息，根据接收到的指令响应信息确定完成指令后，结束写入操作；或者主控制器101从响应位读取初始响应信息，将读取数据指令写入状态位，从响应位读取指令响应信息，根据接收到的指令响应信息确定完成指令，从数据位读取数据，结束读取操作。所述写入数据指令可为写入高4位数据指令或写入低4位数据指令；所述读取数据指令可为读取高4位数据指令或读取低4位数据指令。

从控制器103从状态位读取第一状态信息，写入初始响应信息至响应位；执行从状态位读取的指令，并通过数据位传输数据；在完成指令后，写入指令响应信息至响应位。具体地，从控制器103根据从状态位读取的写入数据指令，保存从数据位读取的数据，生成指令响应信息，并将指令响应信息写入响应位；或者从控制器103根据从状态位读取的读取数据指令，写入数据至数据位，生成指令响应信息，并将指令响应信息写入响应位。

在响应位仅有1位时，主控制器101还保存从响应位读取的初始响应信息；在每次从响应位读取指令响应信息后，判读指令响应信息是否与已保存的初始响应信息相同，如果相同，则继续从响应位读取指令响应信息，否则，确定完成指令，将所述指令响应信息作为初始响应信息进行保存。

在响应位仅有1位时，从控制器103保存生成的初始响应信息，并在完成从状态位读取的指令后，将初始响应信息反向后获得指令响应信息，将指令响应信息写入响应位，并将指令响应信息作为初始响应信息进行保存。

其中，所述主控制器101包含通讯控制模块1011和读写控制模块1012。

通信控制模块1011检测GPIO寄存器102，获得GPIO寄存器102包含的处于空闲状态的多位寄存器；将处于空闲状态的多位寄存器设置为状态位、数据位和响应位；将第一状态信息输出至读写控制模块1012。

读写控制模块1012将第一状态信息写入状态位。读写控制模块1012根据从响应位读取的初始响应信息，将写入数据指令写入状态位，将待写入数据写入数据位，根据从响应位读取的指令响应信息确定完成指令，结束写入操作；或者根据从响应位读取的初始响应信息，将读取数据指令写入状态位，根据从所述响应位读取的指令响应信息确定完成指令，从数据位读取数据，结束读取操作。

其中，从控制器103包含读写操作模块1031和响应模块1032。

读写操作模块1031根据从状态位读取的第一状态信息，触发响应模块1032生成初始响应信息。读写操作模块1031根据从状态位读取的写入数据指令，保存从数据位读取的数据，并触发响应模块1032生成指令响应信息；或者根据从状态位读取的读取数据指令，将待读取数据写入数据位，并触发响应模块1032生成指令响应信息。

响应模块1032根据读写操作模块的触发，生成初始响应信息或指令响应信息，将初始响应信息或指令响应信息写入响应位。

在响应位仅有1位时，主控制器101还包含一用以保存初始响应信息的第一暂存模块1013；从控制器103还包含一用以保存初始响应信息的第二暂存模块1033。

主控制器101中的读写控制模块1011将从响应位读取的初始响应信息输出至第一暂存模块1013；在确定从响应位读取的指令响应信息与第一暂存模块1013保存的初始响应信息不同时，将读取的指令响应信息作为初始响应信息输出至所述第一暂存模块1013，结束操作。

从控制器103中的响应模根据块1032将生成的初始响应信息输出至第二暂存模块1033；根据读写操作模块1031的触发，将从第二暂存模块1033读取的初始响应信息反向后获得指令响应信息，将指令响应信息写入响应位，并将指令响应信息作为初始响应信息输出至第二暂存模块1033。

较佳地，本发明的GPIO寄存器102至少有8位寄存器处于空闲状态，所述处于空闲状态的8位寄存器用以提供双控制器通讯所需的4位数据位、3位状态位和1位响应位。

图2为本发明一种实现磁盘阵列双控制器通讯的方法流程图。现结合图2，对本发明实现磁盘阵列双控制器通讯的方法进行说明，具体如下：

步骤201：主控制器将GPIO寄存器包含的处于空闲状态的多位寄存器设置为状态位、响应位和数据位，写入第一状态信息至状态位；

该步骤中，第一状态信息为主控制器101设置的用作状态位、响应位和数据位的处于空闲状态的寄存器的信息。

步骤202：从控制器从状态位读取第一状态信息，并将初始响应信息写入响应位；

从控制器103根据从状态位读取的第一状态信息，生成初始响应信息，并将初始响应信息写入响应位。具体地，从控制器103从GPIO寄存器包含的处于空闲状态的多位寄存器中读取信息，获得第一状态信息。

步骤203：主控制器根据从响应位读取的初始响应信息，将指令写入状态位，通过数据位传输数据；

该步骤中，所述指令为写入数据指令或读取数据指令；若为写入数据指令，则将待写入数据写入数据位；若为读取数据指令，则从数据位读取数据。

步骤204：从控制器执行从状态位读取的指令，并通过数据位传输数据，在完成指令后，将指令响应信息写入响应位；

从控制器103根据从状态位读取的写入数据指令，保存从数据位读取的待写入数据，在完成写入数据指令后，生成指令响应信息并写入响应位；或者，从控制器103根据从状态位读取的读取数据指令，将待读取的数据写入数据位，在完成读取数据指令后，生成指令响应信息并写入响应位。

步骤205：主控制器根据从响应位读取的指令响应信息确定完成指令；

主控制器101根据从响应位读取的指令响应信息，确定完成写入数据指令或读取数据指令。

步骤206：结束。

步骤201之前进一步包括：主控制器103检测GPIO寄存器102，获得GPIO寄存器102包含的处于空闲状态的多位寄存器。

所述响应位为1位时，步骤204中将指令响应信息写入响应位之前进一步包括，从控制器103将初始响应信息反向后获得指令响应信息；步骤205中根据从响应位读取的指令响应信息确定完成指令包括：主控制器101判断从响应位读取的指令响应信息是否与初始响应信息相同，如果相同，则继续从响应位读取指令响应信息，否则，确定完成指令，将所述指令响应信息作为初始响应信息进行保存，并结束操作。

较佳地，本发明的状态位为3位，数据位为4位。

本发明的上述较佳实施例中，对主控制器101和从控制器103可共同访问的GPIO寄存器102进行设置，具体地，根据GPIO寄存器102包含的处于空闲状态的多位寄存器，设置状态位、数据位和响应位；即便在响应位被设置成1位时，主控制器101还可通过判断从响应位读取的响应信息是否发生改变，来确定是否完成指令；由于GPIO寄存器102是磁盘阵列双控制器所在的背板上已存在的元件，本发明的系统及方法是对GPIO寄存器102中处于空闲状态的多位寄存器进行了利用，通过设置成状态位、数据位和响应位的寄存器传输指令、数据和响应信息，无需增加额外的用以双控制器通讯的通道，降低了硬件成本和复杂度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种实现磁盘阵列双控制器通讯的系统，其特征在于，该系统包含：主控制器、从控制器、及连接主控制器和从控制器的GPIO寄存器；

所述主控制器将所述GPIO寄存器包含的处于空闲状态的多位寄存器设置为状态位、响应位和数据位，写入第一状态信息至所述状态位；所述第一状态信息为主控制器设置的用作状态位、响应位和数据位的处于空闲状态的多位寄存器的信息；

所述主控制器根据从所述响应位读取的初始响应信息，将指令写入所述状态位，通过所述数据位传输数据，根据从所述响应位读取的指令响应信息确定是否完成指令；所述指令为写入数据指令或读取数据指令；

所述从控制器从所述状态位读取第一状态信息，写入初始响应信息至所述响应位；执行从所述状态位读取的指令，并通过所述数据位传输数据；在完成指令后，写入指令响应信息至所述响应位；

所述主控制器包含通讯控制模块和读写控制模块；

所述通讯控制模块检测所述GPIO寄存器，获得所述GPIO寄存器包含的处于空闲状态的多位寄存器；将所述处于空闲状态的多位寄存器设置为状态位、响应位和数据位；将第一状态信息输出至所述读写控制模块；

所述读写控制模块将第一状态信息写入所述状态位；根据从所述响应位读取的初始响应信息，将写入数据指令写入所述状态位，将待写入数据写入所述数据位，根据从所述响应位读取的指令响应信息确定完成写入数据指令；或者根据从所述响应位读取的初始响应信息，将读取数据指令写入所述状态位，根据从所述响应位读取的指令响应信息确定完成读取数据指令，从数据位读取数据；

所述从控制器包含读写操作模块和响应模块；

所述读写操作模块根据从所述状态位读取的第一状态信息，触发所述响应模块输出初始响应信息；根据从所述状态位读取的写入数据指令，保存从所述数据位读取的数据，并触发所述响应模块输出指令响应信息；或者根据从所述状态位读取的读取数据指令，将待读取数据写入所述数据位，并触发所述响应模块输出指令响应信息；

所述响应模块根据所述读写操作模块的触发，生成初始响应信息或指令响应信息，将初始响应信息或指令响应信息写入所述响应位。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述GPIO寄存器包含的处于空闲状态的多位寄存器中至少有1位寄存器被设置为响应位。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述主控制器还包含一用以保存初始响应信息的第一暂存模块；所述从控制器还包含一用以保存初始响应信息的第二暂存模块；

所述读写控制模块进一步将从所述响应位读取的初始响应信息输出至所述第一暂存模块；在确定从所述响应位读取的指令响应信息与初始响应信息不同时，确定完成指令，并将读取的指令响应信息作为初始响应信息输出至所述第一暂存模块；

所述响应模块进一步将生成的初始响应信息输出至所述第二暂存模块；根据所述读写操作模块的触发，将从所述第二暂存模块读取的初始响应信息反向后获得指令响应信息，将指令响应信息写入所述响应位，并将指令响应信息作为初始响应信息输出至所述第二暂存模块。

4.一种实现磁盘阵列双控制器通讯的方法，其特征在于，该方法包含：

A、主控制器将GPIO寄存器包含的处于空闲状态的多位寄存器设置为状态位、响应位和数据位，写入第一状态信息至状态位；

从控制器从所述状态位读取第一状态信息，并将初始响应信息写入响应位；所述第一状态信息为主控制器设置的用作状态位、响应位和数据位的处于空闲状态的多位寄存器的信息；

B、主控制器根据从响应位读取的初始响应信息，将指令写入状态位，通过数据位传输数据；所述指令为写入数据指令或读取数据指令；若为写入数据指令，则将待写入数据写入数据位，若为读取数据指令，则从数据位读取数据；

从控制器执行从状态位读取的指令，并通过数据位传输数据，在完成指令后，将指令响应信息写入响应位；

主控制器根据从响应位读取的指令响应信息确定完成指令；

所述从控制器执行从状态位读取的指令，并通过数据位传输数据，在完成指令后，将指令响应信息写入响应位包括：从控制器根据从状态位读取的写入数据指令，保存从数据位读取的待写入数据，在完成写入数据指令后，生成指令响应信息并写入响应位；或者从控制器根据从状态位读取的读取数据指令，将待读取的数据写入数据位，在完成读取数据指令后，生成指令响应信息并写入响应位。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤A之前进一步包括：主控制器检测所述GPIO寄存器，获得所述GPIO寄存器包含的处于空闲状态的多位寄存器。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述响应位为1位；步骤B所述在将指令响应信息写入响应位之前进一步包括：将初始响应信息反向后获得指令响应信息。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤B所述主控制器根据从响应位读取的指令响应信息确定完成指令包括：

所述主控制器判断从响应位读取的指令响应信息是否与初始响应信息相同，如果相同，则继续从响应位读取指令响应信息，否则，确定完成指令，将所述指令响应信息作为初始响应信息进行保存。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述状态位为3位；所述数据位为4位。

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