CN109933475A - 一种硬盘热插拔处理系统、方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种硬盘热插拔处理系统，包括CPU、CPLD和硬盘背板；CPLD的插拔监测接口与硬盘背板的插拔输出接口连接；CPU的第一读写接口与硬盘背板的读写输出接口连接；CPU的中断触发接口与CPLD连接，用于接收CPLD在监测到硬盘热插拔事件后所发送的中断信号；CPU的第二读写接口与CPLD连接，用于从CPLD中读取硬盘的实际在位信息，以便CPU通过比较实际在位信息和已记录在位信息而获取硬盘热插拔事件，并修改对应硬盘的硬盘设备信息。本申请利用CPLD的中断触发实现了对硬盘热插拔事件的处理，降低了设备成本并保障了硬盘的读写速率。本申请还公开了一种硬盘热插拔处理方法及装置，也具有上述有益效果。
Description
技术领域
本申请涉及存储技术领域，特别涉及一种硬盘热插拔处理系统、方法及装置。
背景技术
随着服务器行业的飞速发展，各大银行、IT公司、学校以及政府部门等对服务器应用中的硬盘读取速度和存储容量的要求也越来越高。目前市场上，openpower服务器以其稳定性高、价格适中等特点而越来越吸引用户，并多采用NVME(Non-Volatile MemoryExpress，非易失性内存主机控制器接口)的固态硬盘(Solid State Disk，SSD)以提高读取速度。
现有技术中的openpower服务器大多使用PCIE SWITCH芯片来帮助CPU实现对NVME硬盘的热插拔识别与管理，具体可参考图1，以一种常用的PCIE SWITCH芯片PEX8725为例，其上行接口PCIE x8与CPU连接，四个下行接口PCIE x4分别与四个NVME硬盘连接，PEX8725充当着CPU与硬盘间的沟通桥梁，实现硬盘的热插拔。然而，一方面，该方案中PCIE SWITCH的引入增加了设备成本，特别是对于硬盘数量巨大的服务器；另一方面，PCIE SWITCH也是CPU与硬盘间的读写媒介，因此CPU与PCIE SWITCH间的带宽决定了PCIE SWITCH与所有硬盘间的总带宽，很难令多个硬盘的读写速度同时实现最大化。鉴于此，提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员所亟需关注的。
发明内容
本申请的目的在于提供一种硬盘热插拔处理系统、方法及装置，以便有效地降低服务器设备成本，并同时提高硬盘的读写速率。
为解决上述技术问题，第一方面，本申请公开了一种硬盘热插拔处理系统，包括CPU、CPLD和硬盘背板；
所述CPLD的插拔监测接口与所述硬盘背板的插拔输出接口连接，用于监测硬盘热插拔事件；
所述CPU的第一读写接口与所述硬盘背板的读写输出接口连接，用于对插入所述硬盘背板的硬盘进行读写；所述CPU的中断触发接口与所述CPLD连接，用于接收所述CPLD在监测到硬盘热插拔事件后所发送的中断信号；所述CPU的第二读写接口与所述CPLD连接，用于在接收到所述中断信号后从所述CPLD中读取硬盘的实际在位信息，以便所述CPU通过比较所述实际在位信息和已记录在位信息而获取所述硬盘热插拔事件，并修改对应硬盘的硬盘设备信息。
可选地，若所述硬盘热插拔事件为硬盘热拔事件，则所述CPU具体用于移除对应硬盘的硬盘设备信息；若所述硬盘热插拔事件为硬盘热插事件，则所述CPU具体用于加载对应硬盘的硬盘设备信息。
可选地，所述CPU还用于：
在所述移除对应硬盘的硬盘设备信息后向对应硬盘的插拔指示灯发送关闭控制信号；在所述加载对应硬盘的硬盘设备信息后向对应硬盘的插拔指示灯发送点亮控制信号。
可选地，所述CPU的第一读写接口和所述硬盘背板的读写输出接口均为多个。
可选地，所述硬盘背板为NVME硬盘背板。
可选地，所述CPU的中断触发接口为GPIO接口；所述CPU的第一读写接口和第二读写接口均为PCIE I2C接口。
第二方面，本申请还提供了一种硬盘热插拔处理方法，应用于CPU，所述CPU的第一读写接口与硬盘背板的读写输出接口连接，用于对插入所述硬盘背板的硬盘进行读写；CPLD的插拔监测接口与所述硬盘背板的插拔输出接口连接，用于监测硬盘热插拔事件；所述CPU的中断触发接口和第二读写接口均与所述CPLD连接，所述硬盘热插拔处理方法包括：
接收所述CPLD在监测到硬盘热插拔事件后所发送的中断信号；
从所述CPLD中读取硬盘的实际在位信息；
比较所述实际在位信息和已记录在位信息以获取所述硬盘热插拔事件；
根据所述硬盘热插拔事件修改对应硬盘的硬盘设备信息。
可选地，所述根据所述硬盘热插拔事件修改对应硬盘的硬盘设备信息包括：
若所述硬盘热插拔事件为硬盘热拔事件，则移除对应硬盘的硬盘设备信息；
若所述硬盘热插拔事件为硬盘热插事件，则加载对应硬盘的硬盘设备信息。
可选地，在所述移除对应硬盘的硬盘设备信息之后，还包括：向对应硬盘的插拔指示灯发送关闭控制信号；
在所述加载对应硬盘的硬盘设备信息之后，还包括：向对应硬盘的插拔指示灯发送点亮控制信号。
第三方面，本申请还提供了一种硬盘热插拔处理装置，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序以实现如上所述的任一种硬盘热插拔处理方法的步骤。
本申请所提供的硬盘热插拔处理系统包括CPU、CPLD和硬盘背板；所述CPLD的插拔监测接口与所述硬盘背板的插拔输出接口连接，用于监测硬盘热插拔事件；所述CPU的第一读写接口与所述硬盘背板的读写输出接口连接，用于对插入所述硬盘背板的硬盘进行读写；所述CPU的中断触发接口与所述CPLD连接，用于接收所述CPLD在监测到硬盘热插拔事件后所发送的中断信号；所述CPU的第二读写接口与所述CPLD连接，用于在接收到所述中断信号后从所述CPLD中读取硬盘的实际在位信息，以便所述CPU通过比较所述实际在位信息和已记录在位信息而获取所述硬盘热插拔事件，并修改对应硬盘的硬盘设备信息。
可见，相比于现有技术，本申请所提供的硬盘热插拔处理系统，利用CPLD的中断触发功能，实现了CPU对硬盘热插拔事件的监测以及相关处理，避免了PCIE SWITCH的使用，有效降低了设备成本；同时，本申请实现了CPU与硬盘间的直接读写方式，也有效保障了硬盘的读写速率。本申请所提供的硬盘热插拔处理方法及装置同样具有上述有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明现有技术和本申请实施例中的技术方案，下面将对现有技术和本申请实施例描述中需要使用的附图作简要的介绍。当然，下面有关本申请实施例的附图描述的仅仅是本申请中的一部分实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图，所获得的其他附图也属于本申请的保护范围。
图1为现有技术中所提供的一种硬盘热插拔处理系统的框架示意图；
图2为本申请实施例所提供的一种硬盘热插拔处理系统的框架示意图；
图3为本申请实施例所提供的一种硬盘热插拔处理方法的流程图；
图4为本申请实施例所提供的一种硬盘热插拔处理装置的结构框图。
具体实施方式
本申请的核心在于提供一种硬盘热插拔处理系统、方法及装置，以便有效地降低服务器设备成本，并同时提高硬盘的读写速率。
为了对本申请实施例中的技术方案进行更加清楚、完整地描述，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行介绍。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例公开了一种硬盘热插拔处理系统，参照图2所示，包括CPU1、CPLD2(Complex Programmable Logic Device，复杂可编程逻辑器件)和硬盘背板3；
CPLD2的插拔监测接口与硬盘背板3的插拔输出接口连接，用于监测硬盘热插拔事件；
CPU1的第一读写接口与硬盘背板3的读写输出接口连接，用于对插入硬盘背板3的硬盘进行读写；CPU1的中断触发接口与CPLD2连接，用于接收CPLD2在监测到硬盘热插拔事件后所发送的中断信号；CPU1的第二读写接口与CPLD2连接，用于在接收到中断信号后从CPLD2中读取硬盘的实际在位信息，以便CPU1通过比较实际在位信息和已记录在位信息而获取硬盘热插拔事件，并修改对应硬盘的硬盘设备信息。
具体地，本申请实施例所提供的硬盘热插拔处理系统，具体是基于CPLD2而实现的。CPLD2是一种用户根据各自需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路，常应用于服务器等设备中。它具有编程灵活、集成度高、设计开发周期短、适用范围宽、开发工具先进、设计制造成本低、对设计者的硬件经验要求低、标准产品无需测试、保密性强、价格大众化等特点。
硬盘背板3是服务器中用于插入硬盘的电路板。在本申请中，CPLD2的插拔监测接口与硬盘背板3的插拔输出接口连接，可实时监测硬盘背板3中各个硬盘接口的状态，并在监测到硬盘热插拔事件后生成中断信号。CPU1的中断触发接口与CPLD2连接，在接收到CPLD2所发送的中断信号后，便通过与CPLD2连接的第二读写接口从CPLD2中读取各个硬盘的实际在位信息，并与自身存储的已记录在位信息进行比较，从而查找出发生热插拔的具体硬盘，获悉该硬盘热插拔事件，以便进行相应的热插拔处理，即修改对应硬盘的硬盘设备信息。
此外，CPU1的第一读写接口是直接与硬盘背板3的读写输出接口连接的，由此，插入硬盘背板3的各个硬盘便均可以直接与CPU1进行读写交互，各个硬盘背板3的读写输出接口的网络带宽彼此之间没有制约关系，在网络条件允许的情况下均可同时实现带宽最大化，有效地提高了硬盘读写速率。
一般地，作为一种具体实施方式，CPU1的中断触发接口可具体为GPIO接口；CPU1的第一读写接口和第二读写接口可均具体为PCIE I2C接口。
本申请实施例所公开的硬盘热插拔处理系统包括CPU1、CPLD2和硬盘背板3；CPLD2的插拔监测接口与硬盘背板3的插拔输出接口连接，用于监测硬盘热插拔事件；CPU1的第一读写接口与硬盘背板3的读写输出接口连接，用于对插入硬盘背板3的硬盘进行读写；CPU1的中断触发接口与CPLD2连接，用于接收CPLD2在监测到硬盘热插拔事件后所发送的中断信号；CPU1的第二读写接口与CPLD2连接，用于在接收到中断信号后从CPLD2中读取硬盘的实际在位信息，以便CPU1通过比较实际在位信息和已记录在位信息而获取硬盘热插拔事件，并修改对应硬盘的硬盘设备信息。可见，本申请利用CPLD2的中断触发功能，实现了CPU1对硬盘热插拔事件的监测以及相关处理，避免了PCIE SWITCH的使用，有效降低了设备成本；同时，本申请实现了CPU1与硬盘间的直接读写方式，也有效保障了硬盘的读写速率。
本申请所提供的硬盘热插拔处理系统，在上述内容的基础上，作为一种优选实施例，若硬盘热插拔事件为硬盘热拔事件，则CPU1具体用于移除对应硬盘的硬盘设备信息；若硬盘热插拔事件为硬盘热插事件，则CPU1具体用于加载对应硬盘的硬盘设备信息。
其中，容易理解的是，对于硬盘热拔事件，所说的对应硬盘即为发生热拔动作的硬盘；对于硬盘热插事件，所说的对应硬盘即为发生热插动作的硬盘。
本申请所提供的硬盘热插拔处理系统，在上述内容的基础上，作为一种优选实施例，CPU1还用于：在移除对应硬盘的硬盘设备信息后向对应硬盘的插拔指示灯发送关闭控制信号；在加载对应硬盘的硬盘设备信息后向对应硬盘的插拔指示灯发送点亮控制信号。
具体地，一般在服务器中还会设置有相关的硬盘指示灯。因此，在本实施例中，CPU1在比对实际在位信息与已记录在位信息后，若发现当前有硬盘发生了热拔动作之后，便可以在将该对应硬盘的设备信息从系统中移除之后，再控制对应硬盘的插拔指示灯熄灭；若发现当前有硬盘发生了热插动作之后，便可以在将该对应硬盘的设备信息添加至系统中后，再控制对应硬盘的插拔指示灯点亮。
本申请所提供的硬盘热插拔处理系统，在上述内容的基础上，作为一种优选实施例，CPU1的第一读写接口和硬盘背板3的读写输出接口均为多个，特别是在多硬盘服务器的应用场合中。
本申请所提供的硬盘热插拔处理系统可具体应用于openpower服务器中。在上述内容的基础上，优选地，硬盘背板3可具体为NVME硬盘背板，用于插入NVME接口硬盘，特别是NVME固态硬盘。
本申请实施例公开了一种硬盘热插拔处理方法，参照图3所示，该方法应用于CPU，CPU的第一读写接口与硬盘背板的读写输出接口连接，用于对插入硬盘背板的硬盘进行读写；CPLD的插拔监测接口与硬盘背板的插拔输出接口连接，用于监测硬盘热插拔事件；CPU的中断触发接口和第二读写接口均与CPLD连接，该硬盘热插拔处理方法主要包括以下步骤：
S1：接收CPLD在监测到硬盘热插拔事件后所发送的中断信号。
S2：从CPLD中读取硬盘的实际在位信息。
S3：比较实际在位信息和已记录在位信息以获取硬盘热插拔事件。
S4：根据硬盘热插拔事件修改对应硬盘的硬盘设备信息。
可见，本申请所提供的硬盘热插拔处理方法，利用CPLD的中断触发功能，实现了CPU对硬盘热插拔事件的监测以及相关处理，避免了PCIESWITCH的使用，有效降低了设备成本；同时，本申请实现了CPU与硬盘间的直接读写方式，也有效保障了硬盘的读写速率。
本申请所提供的硬盘热插拔处理方法，在上述内容的基础上，作为一种优选实施例，根据硬盘热插拔事件修改对应硬盘的硬盘设备信息包括：
若硬盘热插拔事件为硬盘热拔事件，则移除对应硬盘的硬盘设备信息；
若硬盘热插拔事件为硬盘热插事件，则加载对应硬盘的硬盘设备信息。
本申请所提供的硬盘热插拔处理方法，在上述内容的基础上，作为一种优选实施例，在移除对应硬盘的硬盘设备信息之后，还包括：向对应硬盘的插拔指示灯发送关闭控制信号；在加载对应硬盘的硬盘设备信息之后，还包括：向对应硬盘的插拔指示灯发送点亮控制信号。
进一步地，本申请还提供了一种硬盘热插拔处理装置。
请参阅图4，图4为本申请所提供的一种硬盘热插拔处理装置的结构框图；包括：
存储器41，用于存储计算机程序；
处理器42，用于执行所述计算机程序以实现如上所述的任一种硬盘热插拔处理方法的步骤。
本申请所提供的硬盘热插拔处理方法及装置的具体实施方式与上文所描述的硬盘热插拔处理系统可相互对应参照，这里就不再赘述。
本申请中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
还需说明的是，在本申请文件中，诸如“第一”和“第二”之类的关系术语，仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或者操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或者操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。此外，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本申请所提供的技术方案进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请的保护范围内。
Claims (10)
1.一种硬盘热插拔处理系统，其特征在于，包括CPU、CPLD和硬盘背板；
所述CPLD的插拔监测接口与所述硬盘背板的插拔输出接口连接，用于监测硬盘热插拔事件；
所述CPU的第一读写接口与所述硬盘背板的读写输出接口连接，用于对插入所述硬盘背板的硬盘进行读写；所述CPU的中断触发接口与所述CPLD连接，用于接收所述CPLD在监测到硬盘热插拔事件后所发送的中断信号；所述CPU的第二读写接口与所述CPLD连接，用于在接收到所述中断信号后从所述CPLD中读取硬盘的实际在位信息，以便所述CPU通过比较所述实际在位信息和已记录在位信息而获取所述硬盘热插拔事件，并修改对应硬盘的硬盘设备信息。
2.根据权利要求1所述的硬盘热插拔处理系统，其特征在于，若所述硬盘热插拔事件为硬盘热拔事件，则所述CPU具体用于移除对应硬盘的硬盘设备信息；若所述硬盘热插拔事件为硬盘热插事件，则所述CPU具体用于加载对应硬盘的硬盘设备信息。
3.根据权利要求2所述的硬盘热插拔处理系统，其特征在于，所述CPU还用于：
在所述移除对应硬盘的硬盘设备信息后向对应硬盘的插拔指示灯发送关闭控制信号；在所述加载对应硬盘的硬盘设备信息后向对应硬盘的插拔指示灯发送点亮控制信号。
4.根据权利要求1至3任一项所述的硬盘热插拔处理系统，其特征在于，所述CPU的第一读写接口和所述硬盘背板的读写输出接口均为多个。
5.根据权利要求4所述的硬盘热插拔处理系统，其特征在于，所述硬盘背板为NVME硬盘背板。
6.根据权利要求4所述的硬盘热插拔处理系统，其特征在于，所述CPU的中断触发接口为GPIO接口；所述CPU的第一读写接口和第二读写接口均为PCIE I2C接口。
7.一种硬盘热插拔处理方法，其特征在于，应用于CPU，所述CPU的第一读写接口与硬盘背板的读写输出接口连接，用于对插入所述硬盘背板的硬盘进行读写；CPLD的插拔监测接口与所述硬盘背板的插拔输出接口连接，用于监测硬盘热插拔事件；所述CPU的中断触发接口和第二读写接口均与所述CPLD连接，所述硬盘热插拔处理方法包括：
接收所述CPLD在监测到硬盘热插拔事件后所发送的中断信号；
从所述CPLD中读取硬盘的实际在位信息；
比较所述实际在位信息和已记录在位信息以获取所述硬盘热插拔事件；
根据所述硬盘热插拔事件修改对应硬盘的硬盘设备信息。
8.根据权利要求7所述的硬盘热插拔处理方法，其特征在于，所述根据所述硬盘热插拔事件修改对应硬盘的硬盘设备信息包括：
若所述硬盘热插拔事件为硬盘热拔事件，则移除对应硬盘的硬盘设备信息；
若所述硬盘热插拔事件为硬盘热插事件，则加载对应硬盘的硬盘设备信息。
9.根据权利要求8所述的硬盘热插拔处理方法，其特征在于，
在所述移除对应硬盘的硬盘设备信息之后，还包括：向对应硬盘的插拔指示灯发送关闭控制信号；
在所述加载对应硬盘的硬盘设备信息之后，还包括：向对应硬盘的插拔指示灯发送点亮控制信号。
10.一种硬盘热插拔处理装置，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序以实现如权利要求7至9任一项所述的硬盘热插拔处理方法的步骤。
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