CN112749036A - 固态盘暴力热拔出操作的处理方法、装置、系统及介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种对U.2NVME固态盘暴力热拔出操作的处理方法、装置、系统及计算机可读存储介质。其中，方法包括预先定义侦测NVME固态盘是否在位的短针信号引脚；预先设置根据PCH芯片的GPIO的输入状态变化信息触发调用SMI中断程序的操作；GPIO的输入状态值根据短针信号引脚和U.2插槽的连接状态来确定。当检测到GPIO的输入状态发生变化，调用SMI中断程序，并读取GPIO的输入状态值；若GPIO的输入状态值为NVME固态盘不在位对应值，利用SMI中断程序断开PCIe根桥和NVME固态盘间的连接。本申请在遵循PCIe 3.0规范的基础上，可解决U.2 NVMe固态盘在被暴力热拔出后由于未完成IO请求导致处理器等待超时进行报错的问题，可有效避免服务器系统崩溃行为的发生，提升服务器稳定性。
Description
技术领域
本申请涉及固态硬盘技术领域，特别是涉及一种对U.2NVME固态盘暴力热拔出操作的处理方法、装置、系统及计算机可读存储介质。
背景技术
NVMe(Non-VolatileMemoryexpress，主机与非易失性存储系统通信的接口)是一种基于非易失性存储器的通信接口协议，充分利用了PCIe(PCIExpress，高速串行计算机扩展总线标准)通道的低延时、并行性以及数据传输速率高的特点，极大地提升了NVMe固态盘的读写性能，同时还具有自动功耗状态切换和动态能耗管理的功能，让固态盘更加省电。与传统硬盘如机械硬盘相比，NVMe固态盘优势明显，备受各大厂商关注。
NVMe固态盘主要的物理接口有PCIe、M.2和U.2，其中，M.2为新一代接口标准，兼容多种通信协议；U.2NVMe固态盘具有容量大、可扩展性强的特点，并采用了标准的2.5寸结构外壳，具备更完善的掉电保护功能和更好的散热特性，从而提高U.2NVMe固态盘在服务器系统环境中的稳定性，使U.2NVMe固态盘成为服务器市场最具有潜力和最受青睐的固态盘。U.2NVMe固态盘与传统硬盘相比，同样支持暴力热插拔功能，暴力热插拨操作为不提前通知驱动处理情况下进行热插拔的操作，符合用户的使用习惯。
目前服务器系统和U.2NVMe固态盘主流市场均最高支持PCIe3.0规范，当用户不提前通知驱动停止IO通信，将U.2NVMe盘从服务器系统暴力热拔出时，受PCIe3.0规范的限制，如果有未完成的IO请求，将无法处理，会直接导致处理器出现超时等待的错误，随后服务器系统极可能出现系统崩溃的问题，对于系统稳定性要求极高的服务器市场是无法容忍的。
发明内容
本申请提供了一种对U.2NVME固态盘暴力热拔出操作的处理方法、装置、系统及计算机可读存储介质，在遵循PCIe 3.0规范的基础上，可有效解决U.2NVMe固态盘在被暴力热拔出后由于未完成IO请求导致的处理器等待超时报错的问题。暴力热拔出U.2NVMe固态盘，即使存在未完成的IO请求也不会输出超时等待的报错信息，可避免服务器系统崩溃行为的发生，提升服务器稳定性。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供以下技术方案：
本发明实施例一方面提供了一种对U.2NVME固态盘暴力热拔出操作的处理方法，包括：
预先定义用于侦测NVME固态盘是否在位的短针信号引脚；预先设置根据PCH芯片的GPIO的输入状态变化信息触发调用SMI中断程序的操作；所述GPIO与所述短针信号引脚相连，所述GPIO的输入状态值根据所述短针信号引脚和U.2插槽的连接状态来确定；
当检测到所述GPIO的输入状态发生变化，调用所述SMI中断程序，并读取所述GPIO的输入状态值；
若所述GPIO的输入状态值为所述NVME固态盘不在位对应值，利用所述SMI中断程序断开PCIe根桥和所述NVME固态盘间的连接。
可选的，所述利用所述SMI中断程序断开PCIe根桥和所述NVME固态盘间的连接包括：
利用所述SMI中断程序在连接控制器中设置连接禁止位；
所述连接禁止位用于断开所述PCIe根桥和所述NVME固态盘之间的连接，以使在所述PCIe根桥到所述NVME固态盘通信方向上，丢弃IO交易数据或者返回不支持请求响应；在所述NVME固态盘到所述PCIe根桥通信方向上，丢弃未完成IO交易数据。
可选的，所述利用所述SMI中断程序断开PCIe根桥和所述NVME固态盘间的连接之后，还包括：
利用所述SMI中断程序检查插槽状态寄存器中的在位状态；
若所述NVME固态盘不在位，清除所述连接控制器的连接禁止位以恢复原始状态，并退出所述SMI中断程序。
可选的，所述NVME固态盘具有长针信号引脚，所述读取所述GPIO的输入状态值之后，还包括：
若所述GPIO的输入状态值为所述NVME固态盘在位对应值，所述SMI中断程序对插入设备不做处理，并从所述SMI中断程序中返回，恢复被保存的当前状态，继续执行INTx中断程序；
其中，所述INTx中断程序为所述长针信号引脚对应的在位信号时在位状态改变时产生的INTx中断。
可选的，所述短针信号引脚为电源输入引脚中的短针引脚。
本发明实施例另一方面提供了一种对U.2NVME固态盘暴力热拔出操作的处理装置，包括：
预处理模块，用于预先定义用于侦测NVME固态盘是否在位的短针信号引脚；预先设置根据PCH芯片的GPIO的输入状态变化信息触发调用SMI中断程序的操作；所述GPIO与所述短针信号引脚相连，所述GPIO的输入状态值根据所述短针信号引脚和U.2插槽的连接状态来确定；
中断模块，用于当检测到所述GPIO的输入状态发生变化，调用所述SMI中断程序；
在位状态值读取模块，用于读取所述GPIO的输入状态值；
断开连接模块，用于若所述GPIO的输入状态值为所述NVME固态盘不在位对应值，利用所述SMI中断程序断开PCIe根桥和所述NVME固态盘间的连接。
本发明实施例还提供了一种对U.2NVME固态盘暴力热拔出操作的处理装置，包括处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如前任一项所述对U.2NVME固态盘暴力热拔出操作的处理方法的步骤。
本发明实施例还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上存储有对U.2NVME固态盘暴力热拔出操作的处理程序，所述对U.2NVME固态盘暴力热拔出操作的处理程序被处理器执行时实现如前任一项所述对U.2NVME固态盘暴力热拔出操作的处理方法的步骤。
本发明实施例最后还提供了一种对U.2NVME固态盘暴力热拔出操作的处理系统，包括处理器、IO扩展芯片、PCH芯片、U.2插槽和NVME固态盘；
所述NVME固态盘包括长针信号引脚和预先定义的短针信号引脚，所述长针信号引脚和所述短针信号引脚用于分别在暴力热插入场景和暴力热拔出场景中优先产生所述NVME固态盘是否在位的信号；
所述长针信号引脚通过所述U.2插槽连接至所述IO扩展芯片，以将所述长针信号引脚对应的在位信号通过所述IO扩展芯片进行信号转换后输入至所述处理器的PCIe根桥中，用于向所述PCIe根桥通知所述U.2插槽内设备是否在位；所述短针信号引脚通过所述U.2插槽连接所述PCH芯片的GPIO；
所述PCH芯片的GPIO的输入状态变化信息触发调用SMI中断程序的操作，所述GPIO的输入状态值根据所述短针信号引脚和U.2插槽的连接状态来确定；
所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如上任一项所述对U.2NVME固态盘暴力热拔出操作的处理方法的步骤。
可选的，所述长针信号引脚分别与第一电阻和电平转换电路的输入端相连；所述第一电阻的另一端节点；所述电平转换电路的输出端分别与第二电阻和所述GPIO相连，所述第二电阻的另一端接地。
本申请提供的技术方案的优点在于，预先定义用于侦测NVMe固态盘是否还在位的短针信号引脚，在NVMe固态盘被暴力拔出过程中，相比长针信号引脚，短针信号引脚会早一些离开被插入系统，通过短针信号引脚侦测得到的在位信号会早于整个NVMe固态盘被完全拔出，利用这段时间调用SMI中断程序断开PCIe根桥和NVME固态盘间的连接，这样未完成的IO请求便不用进行处理了，处理器自然不会因为存在未完成IO请求进行等待超时的报错，从而在遵循PCIe 3.0规范的基础上，解决了U.2NVMe固态盘在被暴力热拔出后由于未完成IO请求导致的处理器等待超时报错的问题。在暴力热拔出U.2NVMe固态盘，即使存在未完成的IO请求也不会输出超时等待的报错信息，可避免服务器系统崩溃行为的发生，提升服务器稳定性。
此外，本发明实施例还针对对U.2NVME固态盘暴力热拔出操作的处理方法提供了相应的实现装置、系统及计算机可读存储介质，进一步使得所述方法更具有实用性，所述装置、系统及计算机可读存储介质具有相应的优点。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或相关技术的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种对U.2NVME固态盘暴力热拔出操作的处理方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的U.2NVME固态盘暴力的接口引脚参数示意图；
图3为本发明实施例提供的U.2NVME固态盘暴力的电源引脚示意图；
图4为本发明实施例提供的另一种对U.2NVME固态盘暴力热拔出操作的处理方法的流程示意图；
图5为本发明实施例提供的对U.2NVME固态盘暴力热拔出操作的处理装置的一种具体实施方式结构图；
图6为本发明实施例提供的对U.2NVME固态盘暴力热拔出操作的处理装置的另一种具体实施方式结构图；
图7为本发明实施例提供的对U.2NVME固态盘暴力热拔出操作的处理系统的一种具体实施方式结构图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。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”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定的顺序。此外术语“包括”和“具有”以及他们任何变形，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、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可包括没有列出的步骤或单元。
在介绍了本发明实施例的技术方案后，下面详细的说明本申请的各种非限制性实施方式。
首先参见图1，图1为本发明实施例提供的一种对U.2NVME固态盘暴力热拔出操作的处理方法的流程示意图，本发明实施例可包括以下内容：
S101：预先定义用于侦测NVME固态盘是否在位的短针信号引脚。
U.2NVMe固态盘的接口引脚可如图1所示，U.2NVMe固态盘每个引脚的长度L约为5毫米，长针引脚和短针引脚的长度差值l最小为0.35毫米。U.2NVMe固态盘稳定在U.2插槽中处于静止状态，当施加外力并且外力大于摩擦力时，U.2NVMe固态盘开始加速被拔出，此外力和摩擦力的合力并不大，估算固态盘拔出加速度a约为10米/平方秒，根据初始速度为0的加速度位移公式：距离
其中a为加速度，t为固态盘完全被拔出的时间，当L为5毫米，加速度a为10米/平方秒，t约为30毫秒，则当固态盘完全被拔出时的速度v＝at，即为0.3米/秒，从短针引脚断开到长针引脚断开，所需要的时间约为
l为0.35毫米，v为0.3米/秒，T约为1毫秒。由此估算可知，从短针引脚与插槽断开到长针引脚与插槽断开所需时间为毫秒量级时间。处理器执行指令所需要的时间为纳秒量级，处理器处理PCIe根桥和U.2NVMe固态盘之间通信所需要的时间为微妙量级，因此处理器处理U.2NVME固态盘暴力热拔出行为所需要的时间小于毫秒量级时间T。所以可使用短针信号引脚探测固态盘是否被暴力拔出U.2插槽，在短针信号引脚离开U.2插槽到长针信号引脚离开U.2插槽也即固态盘完全被拔出这段时间内，系统处理器有足够时间处理PCIe根桥和U.2NVMe固态盘之间通信。
S102：预先设置根据PCH芯片的GPIO的输入状态变化信息触发调用SMI中断程序的操作。
PCH(Platform Controller Hub，集成南桥)芯片的GPIO(General-purposeinput/output，通用型之输入输出)与S101预先定义的短针信号引脚相连，GPIO的输入状态值根据短针信号引脚和U.2插槽的连接状态来确定。短针信号引脚和U.2插槽的连接状态为连接或者是不连接两种状态，相应的，GPIO的输入状态值也为2个值，分别对应这两种状态。换句话说，GPIO的2个输入状态值分别对应NVME固态盘是否在位这两种状态，可预先根据NVME固态盘在位和不在位定义GPIO的输入状态值，如GPIO的输入状态值为高电平，对应NVME固态盘在位，如GPIO的输入状态值为低电平，对应NVME固态盘不在位。这样可根据读取得到的GPIO的输入状态值判定NVME固态盘是否在位。GPIO的输入状态变化信息是指GPIO的输入状态值从一个值变化为另外一个值，只要GPIO的输入状态值从一个值变换为另一个值，便触发SMI中断程序的调用操作。其中，CPU提供了SMI(System Management Interrupt，系统管理中断)，使用时CPU要进入系统管理模式System Management Mode(SMM)。CPU在进入SMM前，会把寄存器的值存储SMRAM中，再将程序跳转到SMI ENTRY POINT去执行，处理完后再利用RSM指令跳转回原来的地方继续执行，同时恢复CPU寄存器的值。SMI可分为软件中断和硬件中断，即用程序设定产生中断和外部硬件产生中断如电源键按下产生中断。本申请的SMI中断程序为软件中断。
S103：当检测到GPIO的输入状态发生变化，调用SMI中断程序。
S104：读取GPIO的输入状态值。
S105：若GPIO的输入状态值为NVME固态盘不在位对应值，利用SMI中断程序断开PCIe根桥和NVME固态盘间的连接。
可以理解的是，U.2NVMe固态盘暴力热插拔分为暴力热插入和暴力热拔出两个部分。如图2，U.2NVMe固态盘接口引脚P10在位信号也即PRSNT#属于长针信号，当暴力热插入时，在位信号PRSNT#优先与U.2槽位的引脚接触，产生信号电平变化，通知服务器系统进行处理，使U.2NVMe固态盘能正常使用；当暴力热拔出时，在位信号PRSNT#延后与U.2槽位的引脚断开，产生信号电平变化，无法提前通知服务器系统进行处理，需要使用短针信号在暴力热拔出时提前通知服务器系统处理。根据读取的GPIO的输入状态值判定NVME固态盘不在位时，触发SMI中断程序被调用，SMI中断程序PCIe根桥和NVME固态盘间的连接，这样即使存在未处理完的IO请求，由于通信断开，处理器对这些未处理完的IO也不会进行延迟报错处理。
在本发明实施例提供的技术方案中，预先定义用于侦测NVMe固态盘是否还在位的短针信号引脚，在NVMe固态盘被暴力拔出过程中，相比长针信号引脚，短针信号引脚会早一些离开被插入系统，通过短针信号引脚侦测得到的在位信号会早于整个NVMe固态盘被完全拔出，利用这段时间调用SMI中断程序断开PCIe根桥和NVME固态盘间的连接，这样未完成的IO请求便不用进行处理了，处理器自然不会因为存在未完成IO请求进行等待超时的报错，从而在遵循PCIe 3.0规范的基础上，解决了U.2NVMe固态盘在被暴力热拔出后由于未完成IO请求导致的处理器等待超时报错的问题。在暴力热拔出U.2NVMe固态盘，即使存在未完成的IO请求也不会输出超时等待的报错信息，可避免服务器系统崩溃行为的发生，提升服务器稳定性。
上述实施例对短针信号引脚为固态盘的哪个接口引脚并未进行限定，作为一种可选的实施方式，短针信号引脚可为电源输入引脚中的短针引脚。
如图2，P13、P14、P15是连接12伏特电源的引脚，用于给U.2NVMe固态盘提供电源，3个引脚在固态盘内部连通，只要其中1个引脚连接12伏特电源，另外2个引脚也将产生12伏特高压电平。3个引脚中每个引脚能承受的连续电流为1.5安培，峰值电流为2.5安培，U.2NVMe固态盘额定电流约为2安培，因此使用2个电源引脚连接电源进行供电，完全满足固态盘的电流需求。3个引脚中，P13为长针引脚，P14和P15为短针引脚，可将P15引脚不再作为电源输入引脚，改为侦测固态盘是否在位的信号，通知服务器系统处理U.2NVMe固态盘的暴力热拔出行为。
可以理解的是，U.2NVMe固态盘在经过暴力热插拔后，会产生插入、拔出后信号信息，系统对产生的设备插入信号或设备拨出信号进行处理并输入到PCH芯片和处理器中。通过对输入的信号进行检测，判断固态盘是插入还是拔出，做出不同的处理措施。在上述实施例并未给出设备不在位和设备不在位的处理方式，而对于如何处理设备在位和如何处理如何设备不在位并不做限定，本实施例分别给出一种实施方式，如图4所示，可包括如下步骤：
若NVME固态盘不在位，利用SMI中断程序在连接控制器中设置连接禁止位。其中，连接禁止位用于断开PCIe根桥和NVME固态盘之间的连接，以使在PCIe根桥到NVME固态盘通信方向上，丢弃IO交易数据或者返回不支持请求响应；在NVME固态盘到PCIe根桥通信方向上，丢弃未完成IO交易数据。利用SMI中断程序检查插槽状态寄存器中的在位状态；若NVME固态盘不在位，清除连接控制器的连接禁止位以恢复原始状态，并退出SMI中断程序。
若GPIO的输入状态值为NVME固态盘在位对应值，也即若NVME固态盘不在位，SMI中断程序对插入设备不做处理，并从SMI中断程序中返回，恢复被保存的当前状态，继续执行INTx中断程序；其中，INTx中断程序为长针信号引脚对应的在位信号时在位状态改变时产生的INTx中断。
需要说明的是，本申请中各步骤之间没有严格的先后执行顺序，只要符合逻辑上的顺序，则这些步骤可以同时执行，也可按照某种预设顺序执行，图1和图4只是一种示意方式，并不代表只能是这样的执行顺序。
本发明实施例还针对对U.2NVME固态盘暴力热拔出操作的处理方法提供了相应的装置，进一步使得所述方法更具有实用性。其中，装置可从功能模块的角度和硬件的角度分别说明。下面对本发明实施例提供的对U.2NVME固态盘暴力热拔出操作的处理装置进行介绍，下文描述的对U.2NVME固态盘暴力热拔出操作的处理装置与上文描述的对U.2NVME固态盘暴力热拔出操作的处理方法可相互对应参照。
基于功能模块的角度，参见图5，图5为本发明实施例提供的对U.2NVME固态盘暴力热拔出操作的处理装置在一种具体实施方式下的结构图，该装置可包括：
预处理模块501，用于预先定义用于侦测NVME固态盘是否在位的短针信号引脚；预先设置根据PCH芯片的GPIO的输入状态变化信息触发调用SMI中断程序的操作；GPIO与短针信号引脚相连，GPIO的输入状态值根据短针信号引脚和U.2插槽的连接状态来确定。
中断模块502，用于当检测到GPIO的输入状态发生变化，调用SMI中断程序。
在位状态值读取模块503，用于读取GPIO的输入状态值。
断开连接模块504，用于若GPIO的输入状态值为NVME固态盘不在位对应值，利用SMI中断程序断开PCIe根桥和NVME固态盘间的连接。
可选的，在本实施例的一些实施方式中，上述断开连接模块504可进一步用于：
利用SMI中断程序在连接控制器中设置连接禁止位；
连接禁止位用于断开PCIe根桥和NVME固态盘之间的连接，以使在PCIe根桥到NVME固态盘通信方向上，丢弃IO交易数据或者返回不支持请求响应；在NVME固态盘到PCIe根桥通信方向上，丢弃未完成IO交易数据。
作为一种可选的实施方式，上述断开连接模块504例如还可包括恢复子模块，该恢复子模块用于利用SMI中断程序检查插槽状态寄存器中的在位状态；若NVME固态盘不在位，清除连接控制器的连接禁止位以恢复原始状态，并退出SMI中断程序。
可选的，在本实施例的另一些实施方式中，上述装置例如还可包括插入中断处理模块，插入中断处理模块可用于若GPIO的输入状态值为NVME固态盘在位对应值，SMI中断程序对插入设备不做处理，并从SMI中断程序中返回，恢复被保存的当前状态，继续执行INTx中断程序；其中，INTx中断程序为长针信号引脚对应的在位信号时在位状态改变时产生的INTx中断。
本发明实施例所述对U.2NVME固态盘暴力热拔出操作的处理装置的各功能模块的功能可根据上述方法实施例中的方法具体实现，其具体实现过程可以参照上述方法实施例的相关描述，此处不再赘述。
由上可知，本发明实施例在遵循PCIe 3.0规范的基础上，可有效解决U.2NVMe固态盘在被暴力热拔出后由于未完成IO请求导致的处理器等待超时报错的问题。暴力热拔出U.2NVMe固态盘，即使存在未完成的IO请求也不会输出超时等待的报错信息，可避免服务器系统崩溃行为的发生，提升服务器稳定性。
上文中提到的对U.2NVME固态盘暴力热拔出操作的处理装置是从功能模块的角度描述，进一步的，本申请还提供一种对U.2NVME固态盘暴力热拔出操作的处理装置，是从硬件角度描述。图4为本申请实施例提供的另一种对U.2NVME固态盘暴力热拔出操作的处理装置的结构图。如图6所示，该装置包括存储器60，用于存储计算机程序；
处理器61，用于执行计算机程序时实现如上述任一实施例提到的对U.2NVME固态盘暴力热拔出操作的处理方法的步骤。
其中，处理器61可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器61可以采用DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)、FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)、PLA(Programmable Logic Array，可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器61也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称CPU(Central ProcessingUnit，中央处理器)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器61可以在集成有GPU(Graphics Processing Unit，图像处理器)，GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器61还可以包括AI(Artificial Intelligence，人工智能)处理器，该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。
存储器60可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器60还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。本实施例中，存储器60至少用于存储以下计算机程序601，其中，该计算机程序被处理器61加载并执行之后，能够实现前述任一实施例公开的对U.2NVME固态盘暴力热拔出操作的处理方法的相关步骤。另外，存储器60所存储的资源还可以包括操作系统602和数据603等，存储方式可以是短暂存储或者永久存储。其中，操作系统602可以包括Windows、Unix、Linux等。数据603可以包括但不限于对U.2NVME固态盘暴力热拔出操作的处理结果对应的数据等。
在一些实施例中，对U.2NVME固态盘暴力热拔出操作的处理装置还可包括有显示屏62、输入输出接口63、通信接口64、电源65以及通信总线66。
本领域技术人员可以理解，图6中示出的结构并不构成对U.2NVME固态盘暴力热拔出操作的处理装置的限定，可以包括比图示更多或更少的组件，例如还可包括传感器67。
本发明实施例所述对U.2NVME固态盘暴力热拔出操作的处理装置的各功能模块的功能可根据上述方法实施例中的方法具体实现，其具体实现过程可以参照上述方法实施例的相关描述，此处不再赘述。
由上可知，本发明实施例在遵循PCIe 3.0规范的基础上，可有效解决U.2NVMe固态盘在被暴力热拔出后由于未完成IO请求导致的处理器等待超时报错的问题。暴力热拔出U.2NVMe固态盘，即使存在未完成的IO请求也不会输出超时等待的报错信息，可避免服务器系统崩溃行为的发生，提升服务器稳定性。
可以理解的是，如果上述实施例中的对U.2NVME固态盘暴力热拔出操作的处理方法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，执行本申请各个实施例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(RandomAccess Memory，RAM)、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
基于此，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，存储有对U.2NVME固态盘暴力热拔出操作的处理程序，所述对U.2NVME固态盘暴力热拔出操作的处理程序被处理器执行时如上任意一实施例所述对U.2NVME固态盘暴力热拔出操作的处理方法的步骤。
本发明实施例所述计算机可读存储介质的各功能模块的功能可根据上述方法实施例中的方法具体实现，其具体实现过程可以参照上述方法实施例的相关描述，此处不再赘述。
由上可知，本发明实施例在遵循PCIe 3.0规范的基础上，可有效解决U.2NVMe固态盘在被暴力热拔出后由于未完成IO请求导致的处理器等待超时报错的问题。暴力热拔出U.2NVMe固态盘，即使存在未完成的IO请求也不会输出超时等待的报错信息，可避免服务器系统崩溃行为的发生，提升服务器稳定性。
本发明实施例还提供了一种对U.2NVME固态盘暴力热拔出操作的处理系统，可包括处理器、IO扩展芯片、PCH芯片、U.2插槽和NVME固态盘。
NVME固态盘包括长针信号引脚和预先定义的短针信号引脚，长针信号引脚和短针信号引脚均可侦测NVME固态盘是否插入或拔出。而长针信号引脚的引脚长度要大于短针信号引脚长度，长针信号引脚和短针信号引脚分别在暴力热插入场景和暴力热拔出场景中优先产生NVME固态盘是否在位的信号，长针信号引脚用于在固态盘插入U.2插槽时先产生在位信号，短针信号引脚用于侦测NVME固态盘在被拔出U.2插槽时先产生一个不在位信号。也就是说，对于暴力热插入场景，长针信号引脚先接触U.2插槽，所以长针信号引脚会先产生一个NVME固态盘在位的信号，而在整个NVME固态盘完全插入后，短针信号引脚也会产生一个NVME固态盘在位的信号。而对于暴力热拔场景，短针信号引脚先离开U.2插槽，所以短针信号引脚会先产生一个NVME固态盘不在位的信号，而在整个NVME固态盘完全被拔出后，长针信号引脚也会产生一个NVME固态盘不在位的信号。在接收到第一个在位信号或不在位信号时，基于长短针信号引脚产生信号的时间差根据不同应用场景进行相应操作从而解决技术问题。长针信号引脚为NVME固态盘的固有接口引脚，预先将NVME固态盘中的一个短针信号引脚定义用于侦测NVME固态盘是否在位功能来替代原来引脚功能。
长针信号引脚通过U.2插槽连接至IO扩展芯片，以将长针信号引脚对应的在位信号通过IO扩展芯片进行信号转换后输入至处理器的PCIe根桥中，用于向PCIe根桥通知U.2插槽内设备是否在位；短针信号引脚通过U.2插槽连接PCH芯片的GPIO。PCH芯片的GPIO的输入状态变化信息触发调用SMI中断程序的操作，GPIO的输入状态值根据短针信号引脚和U.2插槽的连接状态来确定。处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如上任意一个实施例所述对U.2NVME固态盘暴力热拔出操作的处理方法的步骤。
作为一种可选的实施方式，为了实现高低电平信号的识别，长针信号引脚分别与第一电阻和电平转换电路的输入端相连；第一电阻的另一端节点；电平转换电路的输出端分别与第二电阻和GPIO相连，第二电阻的另一端接地。
为了使所属领域技术人员更加清楚明白本申请的技术方案，P10为长针信号引脚，电源引脚中的P15短针引脚作为本申请技术方案的短针信号引脚，结合图7所示系统作为示意性例子阐述整个技术方案，可包括下述内容：
如图7，U.2插槽上的P10在位信号即PRSNT#连接到IO扩展芯片PCA555上，再将PCA555的SMBus总线信号连接到处理器上面。将P10在位信号输入到芯片PCA555，将并行信号处理转换成SMBus总线串行信号，再将串行信号输入到处理器的PCIe根桥中，通知PCIe根桥U.2插槽内设备是否在位。P13长针引脚通过电阻R连接12伏特电源，P14短针引脚通过电阻R连接12伏特电源，当插入U.2NVMe固态盘时，共同提供电源。P15短针引脚通过电阻R1接地，也连接12伏特到3.3伏特电平转换电路的输入端I，12伏特电平经过电路转换成3.3伏特后，通过输出端O输出，在通过电阻R2接地，也连接PCH的GPIO引脚上。当没有设备在位时，输入端口I输入低电平，输出端口O输出低电平，GPIO输入低电平；当有设备在位时，输入端口I输入高电平，输出端口O输出高电平，GPIO输入高电平。
基于上述硬件连接关系，结合图4，实现对U.2NVME固态盘暴力热拔出操作的处理方法的BIOS程序可包括：
服务器系统上电运行，BIOS初始化GPIO，配置GPIO功能选择寄存器，将GPIO设置为输入功能，开启GPIO输入状态变化产生SMI中断功能，设置触发中断的机制为边沿触发，将SMI中断程序注册到服务程序列表，当GPIO状态变化触发SMI中断时，将调用此SMI中断程序。BIOS初始化PCIe根桥设备，对中断、资源等进行配置，配置插槽能力寄存器，开启插槽热插拔能力，配置支持暴力热插拔功能，开启插槽电源控制功能，配置INTx中断触发功能，并将中断服务程序注册到服务列表中。等待是否有U.2NVMe固态盘暴力热插拔操作，如果没有操作，不会有中断产生，继续等待，也可能结束程序，例如，系统关机。如果有操作，则会有中断产生，如果操作为暴力热插入动作，固态盘接口长针引脚P13优先与U.2插槽的电源引脚接触，为固态盘提供电源，长针信号引脚P10优先与U.2插槽的信号引脚接触，在位信号促使在位状态改变，产生INTx中断，调用中断服务程序，对设备热添加的功能配置进行处理，随后短针引脚P15也与U.2插槽的引脚接触，向GPIO输入高电平，电平由低到高变化边沿触发了SMI中断，SMI中断优先级最高，立即保存当前状态，调用SMI中断程序，在SMI中断程序中，读取GPIO状态为高电平，表明设备在位，是由于插入设备引起的SMI中断，SMI程序对插入设备操作不做处理，立即从SMI程序中返回，恢复被保存的当前状态，继续执行INTx中断程序，完成功能配置，使U.2NVMe固态盘正常工作。如果操作为暴力热拔出动作，固态盘接口短针引脚P15与U.2插槽的引脚首先断开，此时长针引脚P13仍然与U.2插槽的电源引脚接触，为固态盘提供电源，向GPIO输入低电平，电平由高到低变化边沿触发了SMI中断，调用SMI中断服务程序，在SMI中断程序中，读取GPIO状态为低电平，表明设备不在位，是由于拔出设备引起的SMI中断，程序设置link控制器中的link禁止位，使PCIe根桥和固态盘之间的link断开。设置link禁止位以后，PCIe根桥和固态盘之间进行通信，PCIe根桥到固态盘通信方向上，丢弃IO交易数据或者返回不支持请求响应；固态盘到PCIe根桥通信方向上，完成的IO交易正常使用，未完成的IO交易将被丢弃；PCIe根桥和固态盘再交互16到32个训练序列有序集，PCIe根桥和固态盘之间的link进入禁止状态。SMI程序检查插槽状态寄存器中的在位状态，如果设备不在位，则清除link控制器中的link禁止位，恢复原状态，等待下次热插入的链接，退出SMI程序。此时，由固态盘接口长针信号P10与U.2插槽的引脚断开产生的INTx中断，正在等待的中断程序开始执行，对NVMe固态盘热拔出的操作进行处理。由于SMI程序中，设置link禁止位后，对IO交易进行了处理，就不会导致处理器等待超时而系统崩溃了。
上述系统内的各功能模块、单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与上述方法实施例基于同一构思，具体内容可参见方法实施例中的叙述，此处，便不再赘述。
由上可知，本发明实施例在遵循PCIe 3.0规范的基础上，可有效解决U.2NVMe固态盘在被暴力热拔出后由于未完成IO请求导致的处理器等待超时报错的问题。暴力热拔出U.2NVMe固态盘，即使存在未完成的IO请求也不会输出超时等待的报错信息，可避免服务器系统崩溃行为的发生，提升服务器稳定性。
本说明书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它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或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。
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。
以上对本申请所提供的一种对U.2NVME固态盘暴力热拔出操作的处理方法、装置、系统及计算机可读存储介质进行了详细介绍。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。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，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权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种对U.2NVME固态盘暴力热拔出操作的处理方法，其特征在于，包括：
预先定义用于侦测NVME固态盘是否在位的短针信号引脚；预先设置根据PCH芯片的GPIO的输入状态变化信息触发调用SMI中断程序的操作；所述GPIO与所述短针信号引脚相连，所述GPIO的输入状态值根据所述短针信号引脚和U.2插槽的连接状态来确定；
当检测到所述GPIO的输入状态发生变化，调用所述SMI中断程序，并读取所述GPIO的输入状态值；
若所述GPIO的输入状态值为所述NVME固态盘不在位对应值，利用所述SMI中断程序断开PCIe根桥和所述NVME固态盘间的连接。
2.根据权利要求1所述的对U.2NVME固态盘暴力热拔出操作的处理方法，其特征在于，所述利用所述SMI中断程序断开PCIe根桥和所述NVME固态盘间的连接包括：
利用所述SMI中断程序在连接控制器中设置连接禁止位；
所述连接禁止位用于断开所述PCIe根桥和所述NVME固态盘之间的连接，以使在所述PCIe根桥到所述NVME固态盘通信方向上，丢弃IO交易数据或者返回不支持请求响应；在所述NVME固态盘到所述PCIe根桥通信方向上，丢弃未完成IO交易数据。
3.根据权利要求2所述的对U.2NVME固态盘暴力热拔出操作的处理方法，其特征在于，所述利用所述SMI中断程序断开PCIe根桥和所述NVME固态盘间的连接之后，还包括：
利用所述SMI中断程序检查插槽状态寄存器中的在位状态；
若所述NVME固态盘不在位，清除所述连接控制器的连接禁止位以恢复原始状态，并退出所述SMI中断程序。
4.根据权利要求1所述的对U.2NVME固态盘暴力热拔出操作的处理方法，其特征在于，所述NVME固态盘具有长针信号引脚，所述读取所述GPIO的输入状态值之后，还包括：
若所述GPIO的输入状态值为所述NVME固态盘在位对应值，所述SMI中断程序对插入设备不做处理，并从所述SMI中断程序中返回，恢复被保存的当前状态，继续执行INTx中断程序；
其中，所述INTx中断程序为所述长针信号引脚对应的在位信号时在位状态改变时产生的INTx中断。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的对U.2NVME固态盘暴力热拔出操作的处理方法，其特征在于，所述短针信号引脚为电源输入引脚中的短针引脚。
6.一种对U.2NVME固态盘暴力热拔出操作的处理装置，其特征在于，包括：
预处理模块，用于预先定义用于侦测NVME固态盘是否在位的短针信号引脚；预先设置根据PCH芯片的GPIO的输入状态变化信息触发调用SMI中断程序的操作；所述GPIO与所述短针信号引脚相连，所述GPIO的输入状态值根据所述短针信号引脚和U.2插槽的连接状态来确定；
中断模块，用于当检测到所述GPIO的输入状态发生变化，调用所述SMI中断程序；
在位状态值读取模块，用于读取所述GPIO的输入状态值；
断开连接模块，用于若所述GPIO的输入状态值为所述NVME固态盘不在位对应值，利用所述SMI中断程序断开PCIe根桥和所述NVME固态盘间的连接。
7.一种对U.2NVME固态盘暴力热拔出操作的处理装置，其特征在于，包括处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述对U.2NVME固态盘暴力热拔出操作的处理方法的步骤。
8.一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对U.2NVME固态盘暴力热拔出操作的处理程序，所述对U.2NVME固态盘暴力热拔出操作的处理程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述对U.2NVME固态盘暴力热拔出操作的处理方法的步骤。
9.一种对U.2NVME固态盘暴力热拔出操作的处理系统，其特征在于，包括处理器、IO扩展芯片、PCH芯片、U.2插槽和NVME固态盘；
所述NVME固态盘包括长针信号引脚和预先定义的短针信号引脚，所述长针信号引脚和所述短针信号引脚用于分别在暴力热插入场景和暴力热拔出场景中优先产生所述NVME固态盘是否在位的信号；
所述长针信号引脚通过所述U.2插槽连接至所述IO扩展芯片，以将所述长针信号引脚对应的在位信号通过所述IO扩展芯片进行信号转换后输入至所述处理器的PCIe根桥中，用于向所述PCIe根桥通知所述U.2插槽内设备是否在位；所述短针信号引脚通过所述U.2插槽连接所述PCH芯片的GPIO；
所述PCH芯片的GPIO的输入状态变化信息触发调用SMI中断程序的操作，所述GPIO的输入状态值根据所述短针信号引脚和U.2插槽的连接状态来确定；
所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述对U.2NVME固态盘暴力热拔出操作的处理方法的步骤。
10.根据权利要求9所述的对U.2NVME固态盘暴力热拔出操作的处理系统，其特征在于，所述长针信号引脚分别与第一电阻和电平转换电路的输入端相连；所述第一电阻的另一端节点；所述电平转换电路的输出端分别与第二电阻和所述GPIO相连，所述第二电阻的另一端接地。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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