CN114661648B - 热插拔方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种热插拔方法及系统，该方法包括一种热插拔方法，应用于PCIe扩展模块，包括：当PCIe扩展模块插入到主控制器背板时，通过RS485辅助链路将PCIe扩展模块请求上线信息发送给主控制器；接收主控制器通过RS485辅助链路对所述请求上线信息的反馈信息；根据所述反馈信息给出相应的提示信息。该方法及系统能够实现PCIe扩展模块的热插拔功能。
Description
技术领域
本申请涉及工业控制领域，尤指一种热插拔方法及系统。
背景技术
在当今工业控制产品中，对设备的传输速率要求越来越高，其中PCIe(PeripheralComponent Interconnect express：)作为一种高速串行计算机扩展总线标准，已被广泛的应用在服务器、存储、PC、网络、工控等领域。基于PCIe协议的各种PCIe扩展模块在系统中应用，这些PCIe扩展模块作为前端设备与外界进行交互。
现有的这种PCIe扩展模块以插接形式与主控制器进行连接(如图1所示)，在图1中，PCIe扩展模块作为前端模块，插入到控制器背板上，通过PCIe链路与主控制器连接，但是这种扩展的PCIe扩展模块目前不支持热插拔功能(热插拔功能就是系统在正常工作时，用户可以正常插入和拔出扩展模块，并不影响设备工作的功能)。
PCIe扩展模块必须在系统上电之前就插入到控制器背板，然后再给整个系统上电启动。当PCIe扩展模块故障待更换时候，需要将整个系统进行断电操作，然后再插入新的PCIe扩展模块，最后再进行系统上电，严重影响系统运行效率。若插入不支持热插拔功能的PCIe扩展模块，则设备必须掉电重新启动整个系统，严重影响系统工作效率。
发明内容
本申请提供了一种热插拔方法及系统，能够实现PCIe扩展模块的热插拔功能。
本申请提供了一种热插拔方法，应用于PCIe扩展模块，包括：
当PCIe扩展模块插入到控制器背板时，通过RS485辅助链路将PCIe扩展模块请求上线信息发送给主控制器；
接收主控制器通过RS485辅助链路对所述请求上线信息的反馈信息；
根据所述反馈信息给出相应的提示信息。
一种示例性的实施例中，在PCIe扩展模块插入到控制器背板之前，包括：
将所述主控制器BIOS中的Hotplug参数设置成使能状态。
一种示例性的实施例中，所述反馈信息包括上线失败和上线成功；
所述根据所述反馈信息给出相应的提示信息，包括：
若所述反馈信息为上线失败，则给出用户重新拔插所述PCIe扩展模块的提示信息；
若所述反馈信息为上线成功，则给出所述PCIe扩展模块成功上线的提示信息。
本申请提供了一种热插拔方法，应用于主控制器，包括：
当接收到的所述PCIe扩展模块通过RS485辅助链路发送的PCIe扩展模块请求上线信息时重新扫描PCIe设备；
判断所述PCIe扩展模块是否上线；
将判断结果通过RS485辅助链路发送给所述PCIe扩展模块。
一种示例性的实施例中，所述判断结果包括上线成功和上线失败；
在判断结果为上线成功后，实时检测所述PCIe扩展模块的在线状态。
一种示例性的实施例中，在实时检测所述PCIe扩展模块的在线状态前，通过RS485辅助链路建立主控制器与所述PCIe扩展模块之间的心跳机制；
所述实时检测所述PCIe扩展模块的在线状态，包括：
通过所述心跳机制实时检测所述PCIe扩展模块的在线状态。
一种示例性的实施例中，在判断结果为上线成功后，将所述PCIe扩展模块记录为PCIe扩展模块节点；将所述PCIe扩展模块节点的状态设置为已上线。
一种示例性的实施例中，当检测到所述PCIe扩展模块已掉线时，停止向所述PCIe扩展模块发送数据，并删除所述PCIe扩展模块节点。
一种示例性的实施例中，将已删除的所述PCIe扩展模块节点的状态更新为已离线。
本申请提供了一种热插拔系统，包括：
包括主控制器、RS485辅助链路和PCIe扩展模块；
所述PCIe扩展模块，设置为当PCIe扩展模块插入到控制器背板时，通过RS485辅助链路将PCIe扩展模块请求上线信息发送给主控制器；接收主控制器通过RS485辅助链路对所述请求上线信息的反馈信息；根据所述反馈信息给出相应的提示信息；
所述主控制器，设置为根据接收到的所述PCIe扩展模块通过RS485辅助链路发送的PCIe扩展模块请求上线信息重新扫描PCIe设备；判断所述PCIe扩展模块是否上线；将判断结果通过RS485辅助链路发送给所述PCIe扩展模块。
本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。
图1为现有技术中的控制系统的架构图；
图2为本申请实施例的热插拔方法的流程图；
图3为本申请实施例的热插拔方法的流程图；
图4为本申请实施例的热插拔系统的示意图；
图5本申请实施例的热插拔系统示例的示意图；
图6为本申请实施例的PCIe扩展模块插入流程的示意图；
图7本申请实施例的PCIe扩展模块拔出流程的示意图。
具体实施方式
图2为本申请实施例的热插拔方法的流程图，如图2所示，本实施例的热插拔方法，应用于PCIe扩展模块，包括S21-S23步骤：
S21、当PCIe扩展模块插入到控制器背板时，通过RS485辅助链路将PCIe扩展模块请求上线信息发送给主控制器；
S22、接收主控制器通过RS485辅助链路对所述请求上线信息的反馈信息；
S23、根据所述反馈信息给出相应的提示信息。
一种示例性的实施例中，RS485辅助链路为在硬件电路上增加一路RS485辅助链路，该RS485辅助链路可实现主控制器和PCIe扩展模块的辅助通信，辅助主控制器与PCIe扩展模块进行沟通。
一种示例性的实施例中，在PCIe扩展模块插入到控制器背板之前，将所述主控制器BIOS中的Hotplug参数设置成使能状态。
一种示例性的实施例中，所述反馈信息包括上线失败和上线成功；
所述根据所述反馈信息给出相应的提示信息，可以包括：
若所述反馈信息为上线失败，则给出用户重新拔插所述PCIe扩展模块的提示信息；
若所述反馈信息为上线成功，则给出所述PCIe扩展模块成功上线的提示信息。
本申请实施例通过增加RS485辅助通信链路，辅助检测控制PCIe扩展模块，增加RS485辅助通信链路后，主控制器根据RS485辅助链路通信信息对PCIe扩展模块进行软件控制操作。PCIe扩展模块的MCU增加支持RS485通信，同时该MCU可控制PCIe从的复位信号，以及MCU可控制PCIe扩展模块的PCIe时钟信号请求状态(即将时钟信号请求的时机调整到PCIe扩展模块成功上线之后)。从而实现PCIe扩展模块的热插拔功能。
图3为本申请实施例的热插拔方法的流程图，如图3所示，本实施例的热插拔方法，应用于主控制器，包括S31-S33步骤：
S31、当接收到的所述PCIe扩展模块通过RS485辅助链路发送的PCIe扩展模块请求上线信息时重新扫描PCIe设备；
S32、判断所述PCIe扩展模块是否上线；
S33、将判断结果通过RS485辅助链路发送给所述PCIe扩展模块。
所述判断结果包括上线成功和上线失败；
在判断结果为上线成功后，实时检测所述PCIe扩展模块的在线状态。
一种示例性的实施例中，在实时检测所述PCIe扩展模块的在线状态前，通过RS485辅助链路建立主控制器与所述PCIe扩展模块之间的心跳机制；
所述实时检测所述PCIe扩展模块的在线状态，包括：
通过所述心跳机制实时检测所述PCIe扩展模块的在线状态。
一种示例性的实施例中，在判断结果为上线成功后，将所述PCIe扩展模块记录为PCIe扩展模块节点；将所述PCIe扩展模块节点的状态设置为已上线。
一种示例性的实施例中，当检测到所述PCIe扩展模块已掉线时，停止向所述PCIe扩展模块发送数据，并删除所述PCIe扩展模块节点。
一种示例性的实施例中，将已删除的所述PCIe扩展模块节点的状态更新为已离线。
本申请实施例通过增加RS485辅助通信链路，辅助检测控制PCIe扩展模块，增加RS485辅助通信链路后，主控制器根据RS485辅助链路通信信息对PCIe扩展模块进行软件控制操作，实现了PCIe扩展模块的热插拔功能。
图4为本申请实施例的热插拔系统的示意图，如图4所示，本实施例的热插拔系统，包括主控制器、RS485辅助链路和PCIe扩展模块；
所述PCIe扩展模块，设置为当PCIe扩展模块插入到控制器背板时，通过RS485辅助链路将PCIe扩展模块请求上线信息发送给主控制器；接收主控制器通过RS485辅助链路对所述请求上线信息的反馈信息；根据所述反馈信息给出相应的提示信息；
所述主控制器，设置为根据接收到的所述PCIe扩展模块通过RS485辅助链路发送的PCIe扩展模块请求上线信息重新扫描PCIe设备；判断所述PCIe扩展模块是否上线；将判断结果通过RS485辅助链路发送给所述PCIe扩展模块。
图5为本申请实施例的热插拔系统示例的示意图，如图5所示，本实施例的热插拔系统，包括控制器背板、主控制器和PCIe扩展模块。PCIe扩展模块与主控制器固定在控制器背板上。主控器包括主PCIe，PCIe扩展模块包括从PCIe、MCU和RS485通信模块。PCIe扩展模块与主控制器通过RS485通信。MCU控制RS485通信以及PCIe时钟请求。高速连接器用于连接PCIe扩展模块与主控制器的PCIe链路。
PCIe扩展模块插入流程如图6所示：支持该功能需修改系统BIOS关于PCIe的参数，将Hotplug配置设置成使能状态。当客户将PCIe扩展模块插入到背板模块时候，PCIe扩展模块系统MCU正常启动运行，MCU使能PCIe时钟请求信号；MCU通过RS485辅助链路将PCIe扩展模块请求上线信息发送给主控制器模块，等待主控制器反馈信息，并且MCU提示用户PCIe扩展模块正在请求上线中；主控制器模块收到PCIe扩展模块上线请求后，重新扫描系统PCIe设备；扫描完成后，主控制器判断PCIe扩展模块是否上线成功；如果上线失败，通过RS485辅助链路通知PCIe扩展模块上线失败，并提示客户重新进行拔插PCIe扩展模块。如果该模块上线成功，通过RS485辅助链路通知PCIe扩展模块上线成功；PCIe扩展模块收到上线成功反馈后，提示用户PCIe扩展模块已成功上线；后续工作状态中，PCIe扩展模块与主控制器通过辅助RS485模块建立心跳机制，实时检测PCIe扩展模块在线状态。
其中PCIe扩展模块拔出流程如图7所示：系统正常工作状态，主控制器通过RS485辅助链路实时监测PCIe扩展模块在线状态，如果监测发现PCIe扩展模块一直在线，则开启下一轮监测；如果监测发现PCIe扩展模块已掉线，主控制器停止给该PICe扩展模块发送数据；随后，主控制器remove掉该PCIe模块节点；主控制器更新信息，将已拔出扩展模块信息更新为已离线状态。
通过以上步骤，可实现系统的PCIe扩展模块自动热插拔功能，优化系统在使用过程中到更换PCIe控制模块流程。
本申请描述了多个实施例，但是该描述是示例性的，而不是限制性的，并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，在本申请所描述的实施例包含的范围内可以有更多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合，并在具体实施方式中进行了讨论，但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外，任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用，或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。
在本申请中示出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。
此外，在描述具有代表性的实施例时，说明书可能已经将方法和/或过程呈现为特定的步骤序列。然而，在该方法或过程不依赖于本文所述步骤的特定顺序的程度上，该方法或过程不应限于所述的特定顺序的步骤。如本领域普通技术人员将理解的，其它的步骤顺序也是可能的。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
Claims (9)
1.一种热插拔方法，其特征在于，应用于PCIe扩展模块，所述PCIe扩展模块包括从PCIe、MCU和RS485通信模块，所述MCU控制RS485通信以及PCIe时钟请求；
当PCIe扩展模块插入到控制器背板时，通过RS485辅助链路将PCIe扩展模块请求上线信息发送给主控制器；其中，所述RS485辅助链路为在硬件电路上增加一路RS485辅助链路，该RS485辅助链路能够实现所述主控制器和所述PCIe扩展模块的辅助通信，辅助所述主控制器与所述PCIe扩展模块进行沟通；
接收主控制器通过RS485辅助链路对所述请求上线信息的反馈信息；
根据所述反馈信息给出相应的提示信息；
所述反馈信息包括上线失败和上线成功；
所述根据所述反馈信息给出相应的提示信息，包括：
若所述反馈信息为上线失败，则给出用户重新拔插所述PCIe扩展模块的提示信息；
若所述反馈信息为上线成功，则给出所述PCIe扩展模块成功上线的提示信息。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
在PCIe扩展模块插入到控制器背板之前，包括：
将所述主控制器BIOS中的Hotplug参数设置成使能状态。
3.一种热插拔方法，其特征在于，应用于主控制器，所述主控制器包括主PCIe；
当接收到的PCIe扩展模块通过RS485辅助链路发送的PCIe扩展模块请求上线信息时重新扫描PCIe设备；其中，所述RS485辅助链路为在硬件电路上增加一路RS485辅助链路，该RS485辅助链路能够实现所述主控制器和所述PCIe扩展模块的辅助通信，辅助所述主控制器与所述PCIe扩展模块进行沟通；
判断所述PCIe扩展模块是否上线；
将判断结果通过RS485辅助链路发送给所述PCIe扩展模块；
所述判断结果包括上线成功和上线失败。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：
在判断结果为上线成功后，实时检测所述PCIe扩展模块的在线状态。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于：
在实时检测所述PCIe扩展模块的在线状态前，通过RS485辅助链路建立主控制器与所述PCIe扩展模块之间的心跳机制；
所述实时检测所述PCIe扩展模块的在线状态，包括：
通过所述心跳机制实时检测所述PCIe扩展模块的在线状态。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于：
在判断结果为上线成功后，将所述PCIe扩展模块记录为PCIe扩展模块节点；将所述PCIe扩展模块节点的状态设置为已上线。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：
当检测到所述PCIe扩展模块已掉线时，停止向所述PCIe扩展模块发送数据，并删除所述PCIe扩展模块节点。
8.如权利要求7所述的方法，还包括：
将已删除的所述PCIe扩展模块节点的状态更新为已离线。
9.一种热插拔系统，其特征在于，
包括控制器背板、主控制器、RS485辅助链路、高速连接器和PCIe扩展模块；所述主控制器和所述PCIe扩展模块固定在所述控制器背板上；所述主控制器包括主PCIe，所述PCIe扩展模块包括从PCIe、MCU和RS485通信模块；所述PCIe扩展模块与主控制器通过RS485通信；所述MCU控制RS485通信以及PCIe时钟请求；高速连接器用于连接PCIe扩展模块与主控制器的PCIe链路；
所述PCIe扩展模块，设置为当PCIe扩展模块插入到控制器背板时，通过RS485辅助链路将PCIe扩展模块请求上线信息发送给主控制器；接收主控制器通过RS485辅助链路对所述请求上线信息的反馈信息；根据所述反馈信息给出相应的提示信息；所述反馈信息包括上线失败和上线成功；所述根据所述反馈信息给出相应的提示信息，包括：若所述反馈信息为上线失败，则给出用户重新拔插所述PCIe扩展模块的提示信息；若所述反馈信息为上线成功，则给出所述PCIe扩展模块成功上线的提示信息；
所述主控制器，设置为根据接收到的所述PCIe扩展模块通过RS485辅助链路发送的PCIe扩展模块请求上线信息重新扫描PCIe设备；判断所述PCIe扩展模块是否上线；将判断结果通过RS485辅助链路发送给所述PCIe扩展模块；所述判断结果包括上线成功和上线失败。
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Legal Events
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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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