CN114880177A - 固态硬盘的整机异常掉电测试方法、装置和计算机设备 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种固态硬盘的整机异常掉电测试方法、装置、计算机设备和存储介质，其中该方法包括：通过测试脚本对SSD写入一定数据量的数据，并对数据生成第一MD5数据校验序列；通过测试脚本同时执行对待测计算机下发正常关机命令的操作以及等待随机时间后对掉电设备下发掉电命令以使待测计算机掉电的操作；通过测试脚本对掉电设备下发上电命令以使待测计算机上电；通过测试脚本对之前写入的数据再次生成第二MD5数据效验序列；判断第二MD5数据效验序列与第一MD5数据校验序列是否一致，若不一致则表明SSD出现了数据校验异常，测试脚本报错测试结束。本发明弥补了现有的SSD整机异常掉电测试方法的缺陷，覆盖了计算机整机关机过程的异常掉电场景。

Description

固态硬盘的整机异常掉电测试方法、装置和计算机设备
技术领域
本发明涉及固态硬盘技术领域，特别是涉及一种固态硬盘的整机异常掉电测试方法、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术
随着固态硬盘技术的发展，SSD(Solid State Disk，固态硬盘)已经被广泛应用于各种场合，在PC市场已经逐步替代传统的HDD(Hard Disk Drive，硬盘驱动器)，从可靠性和性能方面为用户提供较好的体验。
目前，在对于将PCIe NVMe SSD作为计算机操作系统启动盘的应用场景而言，在对SSD进行计算机整机异常掉电测试时，通常所采用的方法是在计算机上电启动阶段进行异常掉电测试，以检验在SSD软硬件初始化阶段是否存在设计缺陷；或者在计算机进入操作系统后，在SSD读写或空闲过程中进行异常掉电测试，以检验SSD在实际的应用场景中是否存在设计缺陷。
然而，如果将计算机整机的应用场景粗略地分为三个时间段的话，即“计算机上电初始化阶段→计算机进入操作系统正常工作阶段→计算机正常关机阶段”，则上述测试方法仅仅覆盖了计算机处于前两个场景的异常掉电，而并没有覆盖到计算机在正常关机阶段的场景。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种固态硬盘的整机异常掉电测试方法、装置、计算机设备和存储介质。
一种固态硬盘的整机异常掉电测试方法，所述方法包括：
通过测试脚本对SSD写入一定数据量的数据，并对所述数据生成第一MD5数据校验序列；
通过所述测试脚本同时执行对待测计算机下发正常关机命令的操作以及等待随机时间后对掉电设备下发掉电命令以使待测计算机掉电的操作；
通过所述测试脚本对掉电设备下发上电命令以使待测计算机上电；
待测计算机启动后，通过所述测试脚本对之前写入的数据再次生成第二MD5数据效验序列；
判断所述第二MD5数据效验序列与所述第一MD5数据校验序列是否一致，若不一致则表明SSD出现了数据校验异常，测试脚本报错测试结束。
在其中一个实施例中，在所述通过所述测试脚本对掉电设备下发上电命令以使待测计算机上电的步骤之后还包括：
等待一定时间，等待时间根据待测计算机上电并进入系统桌面需要多长的时间而定。
在其中一个实施例中，在所述等待一定时间，等待时间根据待测计算机上电并进入系统桌面需要多长的时间而定的步骤之后还包括：
通过所述测试脚本判断所述待测计算机是否能与控制主机进行通信握手；
若能，则表明待测计算机暂无异常，继续执行通过所述测试脚本对之前写入的数据再次生成第二MD5数据效验序列的步骤。
在其中一个实施例中，在所述通过所述测试脚本判断所述待测计算机是否能与控制主机进行通信握手的步骤之后还包括：
若不能，则表明待测计算机已出现异常，测试脚本报错测试结束。
一种固态硬盘的整机异常掉电测试装置，所述固态硬盘的整机异常掉电测试装置包括：
第一生成模块，所述第一生成模块用于通过测试脚本对SSD写入一定数据量的数据，并对所述数据生成第一MD5数据校验序列；
第一命令模块，所述第一命令模块用于通过所述测试脚本同时执行对待测计算机下发正常关机命令的操作以及等待随机时间后对掉电设备下发掉电命令以使待测计算机掉电的操作；
第二命令模块，所述第二命令模块用于通过所述测试脚本对掉电设备下发上电命令以使待测计算机上电；
第二生成模块，所述第二生成模块用于待测计算机启动后，通过所述测试脚本对之前写入的数据再次生成第二MD5数据效验序列；
第一判断模块，所述第一判断模块用于判断所述第二MD5数据效验序列与所述第一MD5数据校验序列是否一致，若不一致则表明SSD出现了数据校验异常，测试脚本报错测试结束。
在其中一个实施例中，所述装置还包括等待模块，所述等待模块用于：
等待一定时间，等待时间根据待测计算机上电并进入系统桌面需要多长的时间而定。
在其中一个实施例中，所述装置还包括第二判断模块，所述第二判断模块用于：
通过所述测试脚本判断所述待测计算机是否能与控制主机进行通信握手；
若能，则表明待测计算机暂无异常，继续执行通过所述测试脚本对之前写入的数据再次生成第二MD5数据效验序列的步骤。
在其中一个实施例中，所述第二判断模块还用于：
若不能，则表明待测计算机已出现异常，测试脚本报错测试结束。
一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意一项方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，其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上述任意一项方法的步骤。
上述固态硬盘的整机异常掉电测试方法、装置、计算机设备和存储介质，通过测试脚本对SSD写入一定数据量的数据，并对所述数据生成第一MD5数据校验序列；通过所述测试脚本同时执行对待测计算机下发正常关机命令的操作以及等待随机时间后对掉电设备下发掉电命令以使待测计算机掉电的操作；通过所述测试脚本对掉电设备下发上电命令以使待测计算机上电；待测计算机启动后，通过所述测试脚本对之前写入的数据再次生成第二MD5数据效验序列；判断所述第二MD5数据效验序列与所述第一MD5数据校验序列是否一致，若不一致则表明SSD出现了数据校验异常，测试脚本报错测试结束。本发明弥补了现有的SSD整机异常掉电测试方法的缺陷，覆盖了计算机整机关机过程的异常掉电场景，使得整个测试场景覆盖得更全面，从而能发现更多的SSD潜在的设计缺陷，有利于提升SSD的产品质量。
附图说明
图1为一个实施例中固态硬盘的整机异常掉电测试方法的流程示意图；
图2为另一个实施例中固态硬盘的整机异常掉电测试方法的流程示意图；
图3为再一个实施例中固态硬盘的整机异常掉电测试方法的流程示意图；
图4为一个实施例中固态硬盘的整机异常掉电测试装置的结构框图；
图5为另一个实施例中固态硬盘的整机异常掉电测试装置的结构框图；
图6为再一个实施例中固态硬盘的整机异常掉电测试装置的结构框图；
图7为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
目前，在对于将PCIe NVMe SSD作为计算机操作系统启动盘的应用场景而言，在对SSD进行计算机整机异常掉电测试时，通常所采用的方法是在计算机上电启动阶段进行异常掉电测试，以检验在SSD软硬件初始化阶段是否存在设计缺陷；或者在计算机进入操作系统后，在SSD读写或空闲过程中进行异常掉电测试，以检验SSD在实际的应用场景中是否存在设计缺陷。
然而，如果将计算机整机的应用场景粗略地分为三个时间段的话，即“计算机上电初始化阶段→计算机进入操作系统正常工作阶段→计算机正常关机阶段”，则上述测试方法仅仅覆盖了计算机处于前两个场景的异常掉电，而并没有覆盖到计算机在正常关机阶段的场景。而当计算机处于正常关机阶段，根据NVMe协议的描述，对于SSD而言，其大致会经历以下过程：
1、主机对SSD下发多条NVMe Flush命令，以通知SSD将其RAM上的数据保存到NandFlash上；
2、主机对SSD进行控制器复位操作；
3、主机对SSD进行控制器置位操作；
4、主机对SSD创建IO队列；
5、主机对SSD下发写命令，将主机内存中的数据保存到SSD中；
6、主机删除SSD的IO队列；
7、主机对SSD下发正常掉电通知命令；
8、主机对SSD进行PCIe reset；
9、主机对SSD进行掉电。
计算机正常关机的时间一般大约为3～5s，而若在关机过程中，计算机出现异常掉电，则对于其上的SSD而言，即在上述1)～9)过程中出现异常掉电，若SSD自身存在设计缺陷，则SSD很有可能会出现以下两种异常：1)用户数据损坏或丢失，这很有可能会导致在下一次上电后，计算机无法进入操作系统，或者即使能进入操作系统，但某些用户数据已出现损坏或丢失；2)计算机无法识别到SSD，出现“丢盘”异常，如果这种异常打中了SSD有些严重的设计缺陷，会导致SSD彻底变为不可识别，即所谓的“变砖”。
基于此，本发明提出了一种固态硬盘的整机异常掉电测试方法，旨在可以提高测试场景的覆盖率。
在一个实施例中，如图1所示，提供了一种固态硬盘的整机异常掉电测试方法，该方法包括：
步骤102，通过测试脚本对SSD写入一定数据量的数据，并对数据生成第一MD5数据校验序列；
步骤104，通过测试脚本同时执行对待测计算机下发正常关机命令的操作以及等待随机时间后对掉电设备下发掉电命令以使待测计算机掉电的操作；
步骤106，通过测试脚本对掉电设备下发上电命令以使待测计算机上电；
步骤108，待测计算机启动后，通过测试脚本对之前写入的数据再次生成第二MD5数据效验序列；
步骤110，判断第二MD5数据效验序列与第一MD5数据校验序列是否一致，若不一致则表明SSD出现了数据校验异常，测试脚本报错测试结束。
在本实施例中，提供了一种固态硬盘的整机异常掉电测试方法，在控制主机上利用自编写的测试脚本控制待测计算机及相应的掉电设备，实现自动对计算机整机关机进行异常掉电测试，包括如下步骤：
首先，通过测试脚本对SSD写入一定数据量的数据，并对数据生成第一MD5数据校验序列。MD5校验是通过对接收的传输数据执行散列运算来检查数据的正确性，具体是一个将任意长度的数据字符串转化成短的固定长度的值的单向操作。任意两个字符串不应有相同的散列值。
然后，测试脚本同时进行以下两个操作：一个是对待测计算机下发正常关机命令；另一个是开始等待随机时间，该随机时间通常为0～5s内，因为计算机整个关机过程大约持续3～5s后，对掉电设备下发掉电命令，使待测计算机掉电。
接着，测试脚本对掉电设备下发上电命令，使待测计算机上电。
在一个实施例中，在通过测试脚本对掉电设备下发上电命令以使待测计算机上电的步骤之后还包括：等待一定时间，等待时间根据待测计算机上电并进入系统桌面需要多长的时间而定。
最后，待测计算机启动后，通过测试脚本对之前写入的数据再次生成第二MD5数据效验序列。判断第二MD5数据效验序列与第一MD5数据校验序列是否一致，若不一致则表明SSD出现了数据校验异常，测试脚本报错测试结束。可以理解的是，还可以重复执行上述步骤多个循环次数进行测试，具体的循环的轮数可根据实际情况而定。
在上述实施例中，通过测试脚本对SSD写入一定数据量的数据，并对所述数据生成第一MD5数据校验序列；通过所述测试脚本同时执行对待测计算机下发正常关机命令的操作以及等待随机时间后对掉电设备下发掉电命令以使待测计算机掉电的操作；通过所述测试脚本对掉电设备下发上电命令以使待测计算机上电；待测计算机启动后，通过所述测试脚本对之前写入的数据再次生成第二MD5数据效验序列；判断所述第二MD5数据效验序列与所述第一MD5数据校验序列是否一致，若不一致则表明SSD出现了数据校验异常，测试脚本报错测试结束。上述方案弥补了现有的SSD整机异常掉电测试方法的缺陷，覆盖了计算机整机关机过程的异常掉电场景，使得整个测试场景覆盖得更全面，从而能发现更多的SSD潜在的设计缺陷，有利于提升SSD的产品质量。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种固态硬盘的整机异常掉电测试方法，该方法在等待一定时间，等待时间根据待测计算机上电并进入系统桌面需要多长的时间而定的步骤之后还包括：
步骤202，通过测试脚本判断待测计算机是否能与控制主机进行通信握手；
步骤204，若能，则表明待测计算机暂无异常，继续执行通过测试脚本对之前写入的数据再次生成第二MD5数据效验序列的步骤；
步骤206，若不能，则表明待测计算机已出现异常，测试脚本报错测试结束。
具体地，参考图3所示的固态硬盘的整机异常掉电测试方法的流程示意图，该方法的具体测试环境如下：
硬件需求：控制主机为联想M8600T台式机，对于待测计算机，本实施例所述方法对此并没有强制性要求。本实施例优选联想M8600T台式机作为待测计算机。待测计算机为需要具有在直接拔掉其供电电源并在再次供电后，能自启动而无需手动按开机键才能启动功能的计算机。待测SSD为支持PCIe和NVMe协议的SSD。掉电设备为APC公司的AP7921型可编程电源分配单元，该掉电设备可通过Python语言调用其给出的接口而对其进行上下电操作，对于掉电设备，本实施例并没有做强制要求，本实施例优选APC公司的AP7921型可编程电源分配单元作为掉电设备。
软件需求：测试软件为MobaXterm软件，用于调用测试脚本；测试脚本为Python语言编写的测试脚本。测试流程如图3所示，具体的流程步骤如下：
1、测试脚本先对SSD写一定的数据量，并对该数据生成一个MD5数据校验序列。
2、测试脚本同时进行以下两个操作：一个是对待测计算机下发正常关机命令，另一个是开始等待随机时间(该随机时间通常为0～5s内，因为计算机整个关机过程大约持续3～5s)后，对掉电设备下发掉电命令，使待测计算机掉电。
3、测试脚本对掉电设备下发上电命令，使待测计算机上电。
4、等待N秒，N的值应根据待测计算机上电并进入系统桌面需要多长的时间而定。
5、测试脚本判断待测计算机是否能与控制主机进行通信握手，若能，则表明待测计算机暂无异常(即代表SSD暂无异常)，测试继续；若不能，则表明待测计算机已出现异常(即代表SSD可能出现了异常)，测试脚本报错，测试结束。
6、测试脚本对步骤1的数据再次生成一个MD5数据效验序列，并将该序列与步骤1中的进行对比，若不一致，则很可能表明SSD出现了数据校验异常，测试脚本报错，测试结束。
7、重复步骤1～6多个循环(具体的循环轮数可根据实际情况而定)。
在本实施例中，该方法可以弥补了现有的SSD整机异常掉电测试方法的缺陷，实现了覆盖计算机整机关机过程的异常掉电场景，使得整个测试场景覆盖得更全面，从而能发现更多的SSD潜在的设计缺陷，进而有利于提升SSD的产品质量。
应该理解的是，虽然图1-3的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1-3中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，如图4所示，提供了一种固态硬盘的整机异常掉电测试装置400，该装置包括：
第一生成模块401，所述第一生成模块用于通过测试脚本对SSD写入一定数据量的数据，并对所述数据生成第一MD5数据校验序列；
第一命令模块402，所述第一命令模块用于通过所述测试脚本同时执行对待测计算机下发正常关机命令的操作以及等待随机时间后对掉电设备下发掉电命令以使待测计算机掉电的操作；
第二命令模块403，所述第二命令模块用于通过所述测试脚本对掉电设备下发上电命令以使待测计算机上电；
第二生成模块404，所述第二生成模块用于待测计算机启动后，通过所述测试脚本对之前写入的数据再次生成第二MD5数据效验序列；
第一判断模块405，所述第一判断模块用于判断所述第二MD5数据效验序列与所述第一MD5数据校验序列是否一致，若不一致则表明SSD出现了数据校验异常，测试脚本报错测试结束。
在一个实施例中，如图5所示，提供了一种固态硬盘的整机异常掉电测试装置400，该装置还包括等待模块406，所述等待模块用于：
等待一定时间，等待时间根据待测计算机上电并进入系统桌面需要多长的时间而定。
在一个实施例中，如图6所示，提供了一种固态硬盘的整机异常掉电测试装置400，该装置还包括第二判断模块407，所述第二判断模块用于：
通过所述测试脚本判断所述待测计算机是否能与控制主机进行通信握手；
若能，则表明待测计算机暂无异常，继续执行通过所述测试脚本对之前写入的数据再次生成第二MD5数据效验序列的步骤。
在一个实施例中，第二判断模块407还用于：
若不能，则表明待测计算机已出现异常，测试脚本报错测试结束。
关于固态硬盘的整机异常掉电测试装置的具体限定可以参见上文中对于固态硬盘的整机异常掉电测试方法的限定，在此不再赘述。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，其内部结构图可以如图7所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器以及网络接口。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种固态硬盘的整机异常掉电测试方法。
本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以上各个方法实施例中的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以上各个方法实施例中的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种固态硬盘的整机异常掉电测试方法，所述方法包括：
通过测试脚本对SSD写入一定数据量的数据，并对所述数据生成第一MD5数据校验序列；
通过所述测试脚本同时执行对待测计算机下发正常关机命令的操作以及等待随机时间后对掉电设备下发掉电命令以使待测计算机掉电的操作；
通过所述测试脚本对掉电设备下发上电命令以使待测计算机上电；
待测计算机启动后，通过所述测试脚本对之前写入的数据再次生成第二MD5数据效验序列；
判断所述第二MD5数据效验序列与所述第一MD5数据校验序列是否一致，若不一致则表明SSD出现了数据校验异常，测试脚本报错测试结束。
2.根据权利要求1所述的固态硬盘的整机异常掉电测试方法，其特征在于，在所述通过所述测试脚本对掉电设备下发上电命令以使待测计算机上电的步骤之后还包括：
等待一定时间，等待时间根据待测计算机上电并进入系统桌面需要多长的时间而定。
3.根据权利要求2所述的固态硬盘的整机异常掉电测试方法，其特征在于，在所述等待一定时间，等待时间根据待测计算机上电并进入系统桌面需要多长的时间而定的步骤之后还包括：
通过所述测试脚本判断所述待测计算机是否能与控制主机进行通信握手；
若能，则表明待测计算机暂无异常，继续执行通过所述测试脚本对之前写入的数据再次生成第二MD5数据效验序列的步骤。
4.根据权利要求3所述的固态硬盘的整机异常掉电测试方法，其特征在于，在所述通过所述测试脚本判断所述待测计算机是否能与控制主机进行通信握手的步骤之后还包括：
若不能，则表明待测计算机已出现异常，测试脚本报错测试结束。
5.一种固态硬盘的整机异常掉电测试装置，其特征在于，所述固态硬盘的整机异常掉电测试装置包括：
第一生成模块，所述第一生成模块用于通过测试脚本对SSD写入一定数据量的数据，并对所述数据生成第一MD5数据校验序列；
第一命令模块，所述第一命令模块用于通过所述测试脚本同时执行对待测计算机下发正常关机命令的操作以及等待随机时间后对掉电设备下发掉电命令以使待测计算机掉电的操作；
第二命令模块，所述第二命令模块用于通过所述测试脚本对掉电设备下发上电命令以使待测计算机上电；
第二生成模块，所述第二生成模块用于待测计算机启动后，通过所述测试脚本对之前写入的数据再次生成第二MD5数据效验序列；
第一判断模块，所述第一判断模块用于判断所述第二MD5数据效验序列与所述第一MD5数据校验序列是否一致，若不一致则表明SSD出现了数据校验异常，测试脚本报错测试结束。
6.根据权利要求5所述的固态硬盘的整机异常掉电测试装置，其特征在于，所述装置还包括等待模块，所述等待模块用于：
等待一定时间，等待时间根据待测计算机上电并进入系统桌面需要多长的时间而定。
7.根据权利要求6所述的固态硬盘的整机异常掉电测试装置，其特征在于，所述装置还包括第二判断模块，所述第二判断模块用于：
通过所述测试脚本判断所述待测计算机是否能与控制主机进行通信握手；
若能，则表明待测计算机暂无异常，继续执行通过所述测试脚本对之前写入的数据再次生成第二MD5数据效验序列的步骤。
8.根据权利要求7所述的固态硬盘的整机异常掉电测试装置，其特征在于，所述第二判断模块还用于：
若不能，则表明待测计算机已出现异常，测试脚本报错测试结束。
9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至4中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4中任一项所述的方法的步骤。
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