CN109032972A - 一种热插拨事件的处理方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种热插拨事件的处理方法及系统，用于在用户态驱动处理热插拔事件，保证用户态功能组件的有效运作，避免系统因为热插拔事件而发生异常。本申请实施例方法包括：通过内核态驱动获取热插拔事件；通过套接字netlink机制将所述热插拔事件发送至用户态驱动；通过所述用户态驱动对所述热插拔事件进行处理。

Description

一种热插拨事件的处理方法及系统

技术领域

本申请涉及存储领域，尤其涉及一种热插拨事件的处理方法及系统。

背景技术

PCI-Express(peripheral component interconnect express，PCIe)是一种高速串行计算机扩展总线标准，它原来的名称为“3GIO”，是由英特尔在2001年提出的，旨在替代旧的PCI，PCI-X和AGP总线标准。PCIe属于高速串行点对点双通道高带宽传输，所连接的设备分配独享通道带宽，不共享总线带宽，主要支持主动电源管理，错误报告，端对端的可靠性传输，热插拔以及服务质量(QOS)等功能。PCIE交由PCI-SIG(PCI特殊兴趣组织)认证发布后改名为“PCI-Express”，简称“PCIe”，它的主要优势就是数据传输速率高。

在服务器结构体系中，PCIe是标准的外部设备接口，通过PCIe接口可以扩展出网卡，显卡，存储卡多种标准PCIe设备。PCIe支持热插拔及热交换的特性，也就是说，你可以在不必关闭系统和电源的情况下更换PCIe槽的版卡和各种硬件设备。

netlink是一种Linux特有的套接字，用于实现用户进程与内核进程之间通信的一种特殊的进程间通信方式(IPC)，是一种异步通信机制，也是网络应用程序与内核通信的最常用的接口。netlink是一种在内核和用户应用间进行双向数据传输的良好方式，用户态应用使用标准的套接字应用程序接口就能使用netlink提供的强大功能，内核态需要使用专门的内核应用程序接口来使用netlink。

目前Linux系统下的PCIe设备热插拔流程均在内核态处理，包括热插拔终端响应、设备内存释放管理等，而针对用户态驱动未做有效消息传递和支持，系统有可能会因为热插拔事件而发生异常。

发明内容

本申请实施例提供了一种热插拨事件的处理方法及系统，用于在用户态驱动处理热插拔事件，保证用户态功能组件的有效运作，避免系统因为热插拔事件而发生异常。

本申请实施例的第一方面提供了一种热插拨事件的处理方法，具体包括：通过内核态驱动获取热插拔事件；通过套接字netlink机制将所述热插拔事件发送至用户态驱动；通过所述用户态驱动对所述热插拔事件进行处理。

在一种可能的设计中，在本申请实施例第一方面的第一种实现方式中，所述热插拔事件包括插入动作信息或拔出动作信息。

在一种可能的设计中，在本申请实施例第一方面的第二种实现方式中，所述通过所述用户态驱动对所述热插拔事件进行处理包括：在所述用户态驱动中根据所述热插拔事件进行设备私有资源的分配操作或释放操作，所述分配操作与所述插入动作相对应，所述释放操作与所述拔出动作相对应。

在一种可能的设计中，在本申请实施例第一方面的第三种实现方式中，当热插拔事件中包含的动作信息为所述拔出动作信息时，所述通过所述用户态驱动对所述热插拔事件进行处理之后，所述方法还包括：在用户态驱动中通过信号异常处理接口处理所述热插拔事件对应的信号异常事件。

在一种可能的设计中，在本申请实施例第一方面的第四种实现方式中，通过netlink机制将所述热插拔事件发送至用户态驱动之前，所述方法还包括：在所述内核态驱动中根据所述热插拔事件进行设备外设部件互连标准PCI资源的分配操作或释放操作。

本申请实施例的第二方面提供了一种热插拨事件的处理系统，具体包括：获取单元，用于通过内核态驱动获取热插拔事件；发送单元，用于通过套接字netlink机制将所述热插拔事件发送至用户态驱动；处理单元，用于通过所述用户态驱动对所述热插拔事件进行处理。

在一种可能的设计中，在本申请实施例第二方面的第一种实现方式中，所述热插拔事件包括插入动作信息或拔出动作信息。

在一种可能的设计中，在本申请实施例第二方面的第二种实现方式中，所述处理单元具体用于：在所述用户态驱动中根据所述热插拔事件进行设备私有资源的分配操作或释放操作，所述分配操作与所述插入动作相对应，所述释放操作与所述拔出动作相对应。

在一种可能的设计中，在本申请实施例第二方面的第三种实现方式中，当热插拔事件中包含的动作信息为所述拔出动作信息时，所述处理单元还用于：在用户态驱动驱动中通过信号异常处理接口处理所述热插拔事件对应的信号异常事件。

在一种可能的设计中，在本申请实施例第二方面的第四种实现方式中，所述处理单元具体还用于：在所述内核态驱动中根据所述热插拔事件进行设备外设部件互连标准PCI资源的分配操作或释放操作。

本申请的又一方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面所述的方法。

本申请的又一方面提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面所述的方法。

从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：

本申请实施例中，热插拨事件的处理系统通过内核态驱动获取热插拔事件；然后通过套接字netlink机制将所述热插拔事件发送至用户态驱动；再通过所述用户态驱动对所述热插拔事件进行处理。由于热插拔事件可以在用户态驱动上进行处理，故可以保证用户态功能组件的有效运作，避免系统因为热插拔事件而发生异常。

附图说明

图1为本申请实施例中模块初始化的一个流程示意图；

图2为本申请实施例中热插拨事件的处理方法的一个实施例示意图；

图3为本申请实施例中热插拨事件的处理方法的另一个实施例示意图；

图4为本申请实施例中热插拨事件的处理系统的一种结构示意图；

图5为本申请实施例中热插拨事件的处理系统的另一种结构示意图。

具体实施方式

本申请实施例提供了一种热插拨事件的处理方法及系统，用于在用户态驱动处理热插拔事件，保证用户态功能组件的有效运作，避免系统因为热插拔事件而发生异常。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要说明的是，本申请实施例中的用户态驱动软件框架上可以分为事件管理层、资源管理层和信号管理层三部分，其中，事件管理层主要负责接收处理内核态热插拔驱动上报的热插拔事件，并进行事件解析等操作；资源管理层主要负责PCIe资源创建/释放、有效性管理等操作；信号管理层主要负责SIGBUS等异常信号处理操作。

在实行本申请中的用户态驱动热插拨的方法之前，还会提供初始化处理，如图1所示，在初始化阶段用户态需要101、注册uevent处理接口(即注册netlink的监听任务)，uevent处理接口的该注册动作在事件管理层上发生；同时需要102、注册signal处理接口，signal处理接口的注册动作在信号管理层上发生，流程完成之后用户态驱动即可处理热插拔事件。

请参阅图2，本发明实施例中一种用户态驱动热插拨的方法的一个实施例包括：

201、通过内核态驱动获取热插拔事件。

本实施例中，内核态驱动热插拔驱动中的pciehp模块会接收到PCIe端口(port)上报的热插拔事件，该事件包括连接状态改变(link status change)信号和电源状态改变(power state change)等中断信号，其中，电源状态改变信号包括开启电源(power on)信号和连接电源(power off)信号两种信号，其中，power on信号对应热插拔事件的插入动作信息，power off信号对应热插拔事件的拔出动作信息。

202、通过netlink机制将所述热插拔事件发送至用户态驱动。

本实施例中，系统在内核态驱动主动广播(broadcast)该热插拔事件，由于内核态驱动中的事件管理层已经天注册好netlink的监听任务，故用户态的驱动可以通过netlink机制在事件管理层获取内核态驱动上报的热插拔事件。

203、通过所述用户态驱动对所述热插拔事件进行处理。

本实施例中，当用户态驱动通过事件管理层获取到内核态驱动上报的热插拔事件之后，将会通过资源管理层对该热插拔事件进行处理，具体为：在所述用户态驱动中根据所述热插拔事件进行设备私有资源的分配操作或释放操作，其中，所述分配操作与所述插入动作相对应，所述释放操作与所述拔出动作相对应。

具体地，用户态驱动还会根据事件信息对事件进行分类解析，包括设备类型(type)/设备地址(path)，用于后续设备查询。

本申请实施例中，热插拨事件的处理系统通过内核态驱动获取热插拔事件；然后通过套接字netlink机制将所述热插拔事件发送至用户态驱动；再通过所述用户态驱动对所述热插拔事件进行处理。由于热插拔事件可以在用户态驱动上进行处理，故可以保证用户态功能组件的有效运作，避免系统因为热插拔事件而发生异常。

请参阅图3，本发明实施例中一种用户态驱动热插拨的方法的一个实施例包括：

301、通过内核态驱动获取热插拔事件。

本实施例中，内核态驱动热插拔驱动中的pciehp模块会接收到PCIe端口(port)上报的热插拔事件，该事件包括连接状态改变(link status change)信号和电源状态改变(power state change)等中断信号，其中，电源状态改变信号包括开启电源(power on)信号和连接电源(power off)信号两种信号，其中，power on信号对应热插拔事件的插入动作信息，power off信号对应热插拔事件的拔出动作信息。

302、在所述内核态驱动中根据所述热插拔事件进行设备外设部件互连标准PCI资源的分配操作或释放操作。

本实施例中，当在该内核态驱动中获取到该热插拔事件之后，将会进行设备外设部件互连标准PCI资源的分配操作或释放操作。

303、通过netlink机制将所述热插拔事件发送至用户态驱动。

本实施例中，系统在内核态驱动主动广播(broadcast)该热插拔事件，由于内核态驱动中的事件管理层已经天注册好netlink的监听任务，故用户态的驱动可以通过netlink机制在事件管理层获取内核态驱动上报的热插拔事件。

304、通过所述用户态驱动对所述热插拔事件进行处理。

本实施例中，当用户态驱动通过事件管理层获取到内核态驱动上报的热插拔事件之后，将会通过资源管理层对该热插拔事件进行处理，具体为：在所述用户态驱动中根据所述热插拔事件进行设备私有资源的分配操作或释放操作，其中，所述分配操作与所述插入动作相对应，所述释放操作与所述拔出动作相对应。

具体地，用户态驱动还会根据事件信息对事件进行分类解析，包括设备类型(type)/设备地址(path)，用于后续设备查询。

305、在用户态驱动中通过信号异常处理接口处理所述热插拔事件对应的信号异常事件。

本实施例中，针对热拔出事件，即当热插拔事件中包含的动作信息为所述拔出动作信息时，因为在用户态驱动层未及时释放设备资源前，上层功能组件继续访问设备资源则会触发资源访问异常，会触发诸如SIGBUS的信号错误，故需要通过信号异常处理接口在信号管理层提供处理此类异常的方法，进而可以有效防止致命异常的发生。

下面分别针对热插入和热拔出的场景进行具体的场景描述：

针对热插入场景，内核态热插拔驱动pciehp模块会接收到PCIe port上报的linkstatus change和power on等中断信号，后续PCI子系统进行一系列资源分配后，会主动broadcast一个Hot ADD事件，然后用户态驱动依据提前注册的netlink监听任务获取内核驱动上报的Hot ADD事件，并依据事件信息进行分类解析，包括type/path等信息，用以后续设备查询。下一步便依据热插入设备信息创建对应的设备资源，包括私有的工作队列等，最终完成PCIe设备热插入事件处理。

针对热拔出场景，内核态热插拔驱动pciehp模块会接收到PCIe port上报的linkstatus change和power off等中断信号，后续PCI子系统进行一系列资源释放后，会主动broadcast一个Hot REMOVE事件，然后用户态驱动依据提前注册的netlink监听任务获取内核驱动上报的Hot REMOVE事件，并依据事件信息进行分类解析，包括type/path等信息，用以后续设备查询。下一步便依据热拔出设备信息释放对应的设备资源，包括私有的工作队列等，最终完成PCIe设备热拔出事件处理。

本申请实施例中，热插拨事件的处理系统通过内核态驱动获取热插拔事件；然后通过套接字netlink机制将所述热插拔事件发送至用户态驱动；再通过所述用户态驱动对所述热插拔事件进行处理。由于热插拔事件可以在用户态驱动上进行处理，故可以保证用户态功能组件的有效运作，避免系统因为热插拔事件而发生异常。

上面对本发明实施例中的热插拨事件的处理方法进行了描述，下面对本发明实施例中的热插拨事件的处理系统进行描述，请参阅图4，本发明实施例中的热插拨事件的处理系统包括：

获取单元401，用于通过内核态驱动获取热插拔事件；

发送单元402，用于通过套接字netlink机制将所述热插拔事件发送至用户态驱动；

处理单元403，用于通过所述用户态驱动对所述热插拔事件进行处理。

在一些实施例中，所述处理单元403具体用于，在所述用户态驱动中根据所述热插拔事件进行设备私有资源的分配操作或释放操作，所述分配操作与所述插入动作相对应，所述释放操作与所述拔出动作相对应。

在一些实施例中，当热插拔事件中包含的动作信息为所述拔出动作信息时，所述处理单元403还用于：在用户态驱动驱动中通过信号异常处理接口处理所述热插拔事件对应的信号异常事件。

在一些实施例中，所述处理单元403具体还用于：在所述内核态驱动中根据所述热插拔事件进行设备外设部件互连标准PCI资源的分配操作或释放操作。

本申请实施例中，获取单元401通过内核态驱动获取热插拔事件；发送单元402通过套接字netlink机制将所述热插拔事件发送至用户态驱动；处理单元403通过所述用户态驱动对所述热插拔事件进行处理。由于热插拔事件可以在用户态驱动上进行处理，故可以保证用户态功能组件的有效运作，避免系统因为热插拔事件而发生异常。

参阅图5所示，本申请实施例还提供一种热插拔事件的处理系统500包括：一个或多个处理器502、接收器503、发送器504、存储器501以及总线505。其中，一个或多个处理器502、接收器503、发送器504、存储器501通过总线505相互连接。

其中，所述一个或多个处理器502，用于后台运行至少一个应用程序，并根据用户数据清理至少一个目标应用程序。其中，所述用户数据为基于用户使用应用的历史记录得到的统计数据；所述目标应用程序为根据所述用户数据确定的满足预设规则的应用程序。

其中，图2或图3所对应的方法实施例涉及的各步骤的所有相关内容均可以援引到对应功能模块的功能描述，在此不再赘述。

其中，所述存储器501中存储一个或多个程序。所述存储器501可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(Application，APP)等。存储数据区可存储根据热插拔事件的处理系统500的使用所创建的数据等。此外，存储器501可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

其中，所述一个或多个处理器502可以是中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，通用处理器，数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)，专用集成电路(Application-Specific Integrated Circuit，ASIC)，现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。所述处理器也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等等。

其中，所述接收器503和发送器504用于热插拔事件的处理系统500和其他设备互相通信。

总线505可以是外设部件互连标准(Peripheral Component Interconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry Standard Architecture，EISA)总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图5中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。

所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存储的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种热插拨事件的处理方法，其特征在于，包括：

通过内核态驱动获取热插拔事件；

通过套接字netlink机制将所述热插拔事件发送至用户态驱动；

通过所述用户态驱动对所述热插拔事件进行处理。

2.根据权利要去1所述的方法，其特征在于，所述热插拔事件包括插入动作信息或拔出动作信息。

3.根据权利要去2所述的方法，其特征在于，所述通过所述用户态驱动对所述热插拔事件进行处理包括：

在所述用户态驱动中根据所述热插拔事件进行设备私有资源的分配操作或释放操作，所述分配操作与所述插入动作相对应，所述释放操作与所述拔出动作相对应。

4.根据权利要去3所述的方法，其特征在于，当热插拔事件中包含的动作信息为所述拔出动作信息时，所述通过所述用户态驱动对所述热插拔事件进行处理之后，所述方法还包括：

在用户态驱动中通过信号异常处理接口处理所述热插拔事件对应的信号异常事件。

5.根据权利要去4所述的方法，其特征在于，通过netlink机制将所述热插拔事件发送至用户态驱动之前，所述方法还包括：

在所述内核态驱动中根据所述热插拔事件进行设备外设部件互连标准PCI资源的分配操作或释放操作。

6.一种热插拨事件的处理系统，其特征在于，包括：

获取单元，用于通过内核态驱动获取热插拔事件；

发送单元，用于通过套接字netlink机制将所述热插拔事件发送至用户态驱动；

处理单元，用于通过所述用户态驱动对所述热插拔事件进行处理。

7.根据权利要去6所述的系统，其特征在于，所述热插拔事件包括插入动作信息或拔出动作信息。

8.根据权利要去7所述的系统，其特征在于，所述处理单元具体用于：

在所述用户态驱动中根据所述热插拔事件进行设备私有资源的分配操作或释放操作，所述分配操作与所述插入动作相对应，所述释放操作与所述拔出动作相对应。

9.根据权利要去8所述的系统，其特征在于，当热插拔事件中包含的动作信息为所述拔出动作信息时，所述处理单元还用于：

在用户态驱动驱动中通过信号异常处理接口处理所述热插拔事件对应的信号异常事件。

10.根据权利要去9所述的系统，其特征在于，所述处理单元具体还用于：

在所述内核态驱动中根据所述热插拔事件进行设备外设部件互连标准PCI资源的分配操作或释放操作。