CN111857579A - 一种ssd盘片控制器复位方法、系统、装置及可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种SSD盘片控制器复位方法、系统、装置及计算机可读存储介质,应用于前端协议接口模块,包括:接收后端业务模块发送的IO;判断是否存在与IO携带的特征码对应的IO队列;若不存在,则舍弃IO;本申请利用IO中的特征码,判断是否存在与该IO对应的IO队列,根据IO队列是否存在,判断出IO是否为超时IO,是否可以被发送至Host端,成功在即使未等待后端业务模块释放全部IO前,也可以删除IO队列进行复位操作,而不会初选超时IO发送至Host端的情况,提高了复位速度和可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及计算机技术领域,特别涉及一种SSD盘片控制器复位方法、系统、装置及计算机可读存储介质。
背景技术
SSD(Solid-state drive,固态硬盘)相较于传统的机械硬盘,由于其显著的低读写延时和高带宽,正在越来越广泛的应用于企业高性能存储系统以及个人消费者领域。
SSD具有多种接口形式,其中基于PCIe总线的NVMe协议接口的SSD由于其具有更低的延时、更高的带宽以及更高的随机读写IOPS(Input/OutputOperations Per Second,每秒进行读写操作的次数),在市场上占据着重要的地位。
采用NVMe协议接口的SSD盘根据协议提供了控制器复位的接口:Host可以通过对盘片控制寄存器的配置触发盘片做控制器复位流程,在盘片接收到Host下发的复位请求后,会停止当前业务并进行删除队列的动作,完成这些处理后通过状态寄存器通知Host复位完成信息。
在实际应用过程中,控制器复位多见于异常场景下,如SSD盘内IO超时的场景:Host检测到出现IO超时即会对超时的IO进行Abort,如果Abort失败后则会进行队列删除、控制器复位的流程。一般情况下,SSD盘内分为前端协议接口模块以及后端业务模块,IO超时通常意味着后端业务模块出现了某种异常,当前端协议模块接收到队列删除请求后通常需要等待并确认后端的IO资源已释放后才能继续完成队列删除的后续流程,否则,如果仅仅删除和释放了前端的资源而没有等待并确认后端资源的释放,则有可能会出现后端异常的IO在某个时刻又返回给了前端接口,更特别的,如果此时Host恰好又重新创建了队列,则有可能通过新创建的队列返回Host,进而发生导致数据不一致问题的严重后果。所以,在这种机制下,控制器复位删队列时等待并确认后端IO资源释放是一个重要的环节。但是在实际场景下,既然出现了IO超时,说明SSD盘片后端模块可能已经出现了某种故障,在此故障状态下可能无法完成资源释放的动作,这样便会导致前端的等待条件无法得到满足,导致流程卡住无法继续处理。所以实际应用中比较常出现由于无法确认后端IO资源释放而导致队列删除失败,进而导致控制器复位失败的问题发生。
为此,需要一种更为可靠有效的复位方法。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种SSD盘片控制器复位方法、系统、装置及计算机可读存储介质,更为可靠有效。其具体方案如下:
一种SSD盘片控制器复位方法,应用于前端协议接口模块,包括:
接收后端业务模块发送的IO;
判断是否存在与所述IO携带的特征码对应的IO队列;
若不存在,则舍弃所述IO。
可选的,所述接收IO之前,还包括:
接收Host的队列创建指令;
根据所述队列创建指令,创建所述IO队列和所述IO队列的所述特征码;
接收所述Host发送的IO请求;
将所述特征码写入到所述IO请求中;
通过所述IO队列发送带有所述特征码的所述IO请求至所述后端业务模块。
可选的,所述特征码根据所述IO队列的队列ID、CPU tick计数信息和SSD设备当前的上电次数制定。
可选的,所述将所述特征码写入到所述IO请求中的过程,包括:
将所述特征码写入到所述IO请求中的上下文信息中。
可选的,所述判断是否存在与所述IO携带的特征码对应的IO队列的过程,包括:
获取所述IO上下文信息中携带的所述特征码;
判断是否存在与所述特征码对应的IO队列。
可选的,还包括:
接收Host发送的队列删除指令;
直接根据所述队列删除指令删除相应的IO队列。
本发明还公开了一种SSD盘片控制器复位系统,应用于前端协议接口模块,包括:
IO接收模块,用于接收后端业务模块发送的IO;
特征码判断模块,用于判断是否存在与所述IO携带的特征码对应的IO队列;
IO舍弃模块,用于若所述特征码判断模块判定所述IO队列不存在,则舍弃所述IO。
可选的,还包括:
指令接收模块,用于接收Host的队列创建指令;
队列创建模块,用于根据所述队列创建指令,创建所述IO队列和所述IO队列的所述特征码;
IO请求接收模块,用于接收所述Host发送的IO请求;
特征码写入模块,用于将所述特征码写入到所述IO请求中;
IO请求发送模块,用于通过所述IO队列发送带有所述特征码的所述IO请求至所述后端业务模块。
本发明还公开了一种SSD盘片控制器复位装置,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前述的SSD盘片控制器复位方法。
本发明还公开了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如前述的SSD盘片控制器复位方法。
本发明中,SSD盘片控制器复位方法,应用于前端协议接口模块,包括:接收后端业务模块发送的IO;判断是否存在与IO携带的特征码对应的IO队列;若不存在,则舍弃IO。
本发明利用IO中的特征码,判断是否存在与该IO对应的IO队列,根据IO队列是否存在,判断出IO是否为超时IO,是否可以被发送至Host端,成功在即使未等待后端业务模块释放全部IO前,也可以删除IO队列进行复位操作,而不会初选超时IO发送至Host端的情况,提高了复位速度和可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,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。
图1为本发明实施例公开的一种SSD盘片控制器复位方法流程示意图;
图2为本发明实施例公开的另一种SSD盘片控制器复位方法流程示意图;
图3为本发明实施例公开的一种SSD盘片控制器复位系统结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种SSD盘片控制器复位方法,参见图1所示,应用于前端协议接口模块,该方法包括:
S11:接收后端业务模块发送的IO。
具体的,在SSD设备中的前端协议接口模块将Host端的IO请求发送至SSD设备中的后端业务模块后,后端业务模块会返回相应的IO,例如,IO请求所需要的数据或者是按照IO请求处理完成后的应答信息,因此,前端协议接口模块会接收后端业务模块发送的IO。
其中,Host端可以为与用户直接交互的操作系统。
S12:判断是否存在与IO携带的特征码对应的IO队列。
具体的,在SSD盘片控制器需要复位时,后端业务模块可能会存在超时现象,因此会有IO堆积的情况发生,此时,后端业务模块可能会发送超时的IO至前端协议接口模块,为了在SSD盘片控制器复位时,能够直接删除IO队列进行复位,避免过长时间等待后端业务模块释放IO、时间过长导致复位失败和超时的IO通过前端协议接口模块从后端业务模块发送至Host端的情况,需要判断是否存在与IO携带的特征码对应的IO队列。
可以理解的是,一个IO请求对应一个IO队列,正常状态下,后端业务模块根据IO请求返回的IO,也会使用与IO请求发送至后端业务模块时,所使用的同一个IO队列;为了实现复位时能够直接删除IO队列,不再等待后端业务模块释放IO,本发明实施例在IO超时的情况下,与IO对应的IO队列可能已经因复位操作被删除,此时后端业务模块返回的超时的IO将不会有与之对应的IO队列,只能通过为了处理其它IO请求而创建的IO队列发送至前端协议接口模块,因此,通过判断IO中与IO队列相对应的特征码,便可以得知,该IO是否为超时IO,是否应该舍弃。
其中,特征码是根据IO请求创建IO队列时与IO队列对应的识别信息,每个IO队列拥有唯一的特征码,因此,通过特征码可以查找出相应的IO队列。
S13:若不存在,则舍弃IO。
具体的,如果利用当前IO中的特征码查找不到相应的IO队列,说明当前IO对应的IO队列已经被删除,说明当前IO是超时IO,不应该发送至Host端,直接在前端协议接口模块舍弃IO,避免了在删除掉IO队列后,会有超时IO发送至Host端的情况,为SSD盘片控制器快速复位提供了前提保障。
具体的,如果存在与特征码对应的IO队列,则说明该IO目前还有阈值对应的IO队列,目前没有进行复位操作,该IO有效,可以将该IO发送至Host端,完成整个IO请求。
可见,本发明实施例利用IO中的特征码,判断是否存在与该IO对应的IO队列,根据IO队列是否存在,判断出IO是否为超时IO,是否可以被发送至Host端,成功在即使未等待后端业务模块释放全部IO前,也可以删除IO队列进行复位操作,而不会初选超时IO发送至Host端的情况,提高了复位速度和可靠性。
本发明实施例公开了一种具体的SSD盘片控制器复位方法,应用于前端协议接口模块,相对于上一实施例,本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化。参见图2所示,具体的:
S201:接收Host的队列创建指令。
具体的,Host端在发送IO请求前,需要为IO请求分配相应的IO队列,因此,会发送相应的队列创建指令至前端协议接口模块,创建新的IO队列,以供后续IO请求使用。
S202:根据队列创建指令,创建IO队列和IO队列的特征码。
具体的,根据队列创建指令创建IO队列时,同时为该IO队列创建相应的特征码,其中,特征码可以根据IO队列的队列ID、CPU tick计数信息和SSD设备当前的上电次数制定,得到独一无二的特征码,当然,也可以根据实际应用场景根据不同的参数或设置方法设置唯一的特征码。
S203:接收Host发送的IO请求;
S204:将特征码写入到IO请求中。
具体的,接收到Host发送的IO请求后,可以将特征码写入到IO请求中,IO请求与IO之间本身可以通过上下文信息确认所属关系,为此,可以将特征码写入到IO请求中的上下文信息中,这样在利用上下文确定IO与IO请求关系的同时便可以获取到特征码。
S205:通过IO队列发送带有特征码的IO请求至后端业务模块。
可以理解的是,通过与特征码相应的IO队列将IO请求发送至后端业务模块。
S206:接收后端业务模块发送的IO;
S207:获取IO上下文信息中携带的特征码。
具体的,后端业务模块根据IO请求中上下文信息,生成的IO中的上下文信息同样带有一样的特征码,因此,接收到后端业务模块发送的IO后,可以从IO上下文信息中获取IO的特征码,以供后续判断。
S208:判断是否存在与特征码对应的IO队列;
S209:若不存在,则舍弃IO;
S210:接收Host发送的队列删除指令。
具体的,复位时,需要进行IO队列的删除,因此,队列删除指令可以为复位指令也可以为单独用于删除队列的指令。
S211:直接根据队列删除指令删除相应的IO队列。
具体的,由于通过判断特征码,能够有效的阻止超时IO发送至Host,因此,前端协议接口模块不用在等待后端业务模块释放IO,在接收到队列删除指令后可以直接删除相应的IO队列,完成SSD盘片控制器的复位,提高了复位效率,并且不受后端业务模块的影响,提高了可靠性。
其中,后端业务模块在复位时,可以自行按照预设的复位方法对IO进行释放,即使释放失败出现IO堵塞,也不会影响到IO队列的删除。
需要说明的是,S210可以在任意时刻执行,即使当前没有IO队列,也可以接收队列删除指令并执行,当然执行前后并不会产生变化,因此S210相对于S201至S209之间没有明确的先后执行顺序,在此不做限定。
相应的,本发明实施例还公开了一种SSD盘片控制器复位系统,参见图3所示,应用于前端协议接口模块,包括:
IO接收模块11,用于接收后端业务模块发送的IO;
特征码判断模块12,用于判断是否存在与IO携带的特征码对应的IO队列;
IO舍弃模块13,用于若特征码判断模块12判定IO队列不存在,则舍弃IO。
可见,本发明实施例利用IO中的特征码,判断是否存在与该IO对应的IO队列,根据IO队列是否存在,判断出IO是否为超时IO,是否可以被发送至Host端,成功在即使未等待后端业务模块释放全部IO前,也可以删除IO队列进行复位操作,而不会初选超时IO发送至Host端的情况,提高了复位速度和可靠性。
具体的,还可以包括指令接收模块、队列创建模块、IO请求接收模块、特征码写入模块和IO请求发送模块;其中,
指令接收模块,用于接收Host的队列创建指令;
队列创建模块,用于根据队列创建指令,创建IO队列和IO队列的特征码;
IO请求接收模块,用于接收Host发送的IO请求;
特征码写入模块,用于将特征码写入到IO请求中;
IO请求发送模块,用于通过IO队列发送带有特征码的IO请求至后端业务模块。
其中,特征码可以根据IO队列的队列ID、CPU tick计数信息和SSD设备当前的上电次数制定。
具体的,上述特征码写入模块,具体用于将特征码写入到IO请求中的上下文信息中。
具体的,上述特征码判断模块12,可以包括特征码获取单元和特征码判断单元;其中,
特征码获取单元,用于获取IO上下文信息中携带的特征码;
特征码判断单元,用于判断是否存在与特征码对应的IO队列。
具体的,还可以包括删除指令接收模块和队列删除模块;其中,
删除指令接收模块,用于接收Host发送的队列删除指令;
队列删除模块,用于直接根据队列删除指令删除相应的IO队列。
本发明实施例还公开了一种SSD盘片控制器复位装置,包括:
存储器,用于存储计算机程序;
处理器,用于执行计算机程序以实现如前述的SSD盘片控制器复位方法。
本发明实施例还公开了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现如前述的SSD盘片控制器复位方法。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等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操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,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。
专业人员还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
以上对本发明所提供的技术内容进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明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发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种SSD盘片控制器复位方法,其特征在于,应用于前端协议接口模块,包括:
接收后端业务模块发送的IO;
判断是否存在与所述IO携带的特征码对应的IO队列;
若不存在,则舍弃所述IO。
2.根据权利要求1所述的SSD盘片控制器复位方法,其特征在于,所述接收IO之前,还包括:
接收Host的队列创建指令;
根据所述队列创建指令,创建所述IO队列和所述IO队列的所述特征码;
接收所述Host发送的IO请求;
将所述特征码写入到所述IO请求中;
通过所述IO队列发送带有所述特征码的所述IO请求至所述后端业务模块。
3.根据权利要求1所述的SSD盘片控制器复位方法,其特征在于,所述特征码根据所述IO队列的队列ID、CPU tick计数信息和SSD设备当前的上电次数制定。
4.根据权利要求2所述的SSD盘片控制器复位方法,其特征在于,所述将所述特征码写入到所述IO请求中的过程,包括:
将所述特征码写入到所述IO请求中的上下文信息中。
5.根据权利要求4所述的SSD盘片控制器复位方法,其特征在于,所述判断是否存在与所述IO携带的特征码对应的IO队列的过程,包括:
获取所述IO上下文信息中携带的所述特征码;
判断是否存在与所述特征码对应的IO队列。
6.根据权利要求1至5任一项所述的SSD盘片控制器复位方法,其特征在于,还包括:
接收Host发送的队列删除指令;
直接根据所述队列删除指令删除相应的IO队列。
7.一种SSD盘片控制器复位系统,其特征在于,应用于前端协议接口模块,包括:
IO接收模块,用于接收后端业务模块发送的IO;
特征码判断模块,用于判断是否存在与所述IO携带的特征码对应的IO队列;
IO舍弃模块,用于若所述特征码判断模块判定所述IO队列不存在,则舍弃所述IO。
8.根据权利要求7所述的SSD盘片控制器复位系统,其特征在于,还包括:
指令接收模块,用于接收Host的队列创建指令;
队列创建模块,用于根据所述队列创建指令,创建所述IO队列和所述IO队列的所述特征码;
IO请求接收模块,用于接收所述Host发送的IO请求;
特征码写入模块,用于将所述特征码写入到所述IO请求中;
IO请求发送模块,用于通过所述IO队列发送带有所述特征码的所述IO请求至所述后端业务模块。
9.一种SSD盘片控制器复位装置,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1至6任一项所述的SSD盘片控制器复位方法。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的SSD盘片控制器复位方法。
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