CN116756069A - 一种固态硬盘NVMe控制方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

一种固态硬盘NVMe控制方法、装置、电子设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供了一种固态硬盘NVMe控制方法、装置、电子设备及存储介质通过将所述上下电配置文件设置为下电模式；在所述寄存器的功率控制器字节写入用于表达上电模式的预设字段，以在所述基本输入输出系统处于启动阶段，通过读取所述功率控制器字节为所述固态硬盘上电；当所述固态硬盘处于上电状态时，通过所述扩展总线标准转换芯片PCIeswitch基于所述上下电配置文件控制所述固态硬盘下电，从实现了在关机时给NVMe硬盘下电。

Description

一种固态硬盘NVMe控制方法、装置、电子设备及存储介质
技术领域
本发明涉及NVMe硬盘控制技术领域，特别是涉及一种固态硬盘NVMe控制方法、一种固态硬盘NVMe控制装置、一种电子设备以及一种计算机可读存储介质。
背景技术
PCIeswitch提供扩展或聚合能力，并允许更多的设备连接到一个PCle端口。它们充当包路由器，根据地址或其他路由信息识别给定包需要走哪条路径，是一种PCIe转PCIe的桥，PCIeswitch芯片是具备PCIeswitch技术的芯片，NVMe硬盘是一种可以应用于服务器的固态硬盘，NVM Express(NVMe)，或称非易失性内存主机控制器接口规范(英语：NonVolatile Memory Host Controller Interface Specification，缩写：NVMHCIS)，是一个逻辑设备接口规范。它是与AHCI类似的、基于设备逻辑接口的总线传输协议规范(相当于通讯协议中的应用层)，用于访问通过PCI Express(PCIe)总线附加的非易失性存储器介质。服务器在操作系统下输入关机命令给设备关机后，NVMe硬盘仍处在上电的状态。这是由于NVMe硬盘在存储系统中承接的是存储数据的业务，相关技术为保证NVMe硬盘能正常工作，就将PCIeSwitch芯片的配置文件中对NVMe硬盘的上下控制部分的内容固定设置为上电模式。
采用上述方案控制NVMe硬盘，当设备处在关机状态下，已经没有与NVMe硬盘之间的数据交互的需求，NVMe硬盘处在上电状态不但是对能源的浪费，同时也会对NVMe硬盘造成损伤，从而减少NVMe硬盘的使用寿命。
发明内容
本发明实施例是提供一种固态硬盘NVMe控制方法、装置、电子设备以及计算机可读存储介质，以解决如何实现在关机时给NVMe硬盘下电的问题。
本发明实施例公开了一种固态硬盘NVMe控制方法，所述固态硬盘NVMe配置有对应的扩展总线标准转换芯片PCIeswitch、基本输入输出系统Bios和寄存器slot control，所述扩展总线标准转换芯片PCIeswitch具有针对所述固态硬盘NVMe的上下电控制的上下电配置文件，可以包括：
将所述上下电配置文件设置为下电模式；
在所述寄存器slot control的功率控制器字节power controller bit写入用于表达上电模式的预设字段，以在所述基本输入输出系统Bios处于启动阶段，通过读取所述功率控制器字节power controller bit为所述固态硬盘NVMe上电；
当所述固态硬盘NVMe处于上电状态时，通过所述扩展总线标准转换芯片PCIeswitch基于所述上下电配置文件控制所述固态硬盘NVMe下电。
可选地，还可以包括：
在所述基本输入输出系统Bios处于启动阶段时，枚举针对所述扩展总线标准转换芯片PCIeswitch的下行口桥设备。
可选地，还可以包括：
读取所述功率控制器字节power controller bit，并基于所述功率控制器字节power controller bit判断是否成功在所述功率控制器字节power controller bit中写入所述预设字段；
当判定未成功在所述功率控制器字节power controller bit中写入所述预设字段时，按照预设次数重新执行所述在所述寄存器slot control的功率控制器字节powercontroller bit写入用于表达上电模式的预设字段的步骤。
可选地，还可以包括：
当判定未成功在所述功率控制器字节power controller bit中写入所述预设字段时，生成第一判定结果，并将所述第一判定结果录入至所述基本输入输出系统Bios的运行日制中。
可选地，所述基本输入输出系统Bios包括设置功能项BIOS SETUP，在所述通过读取所述功率控制器字节power controller bit为所述固态硬盘NVMe上电的步骤之前，还可以包括：
通过所述设置功能项BIOS SETUP为所述基本输入输出系统Bios配置针对所述固态硬盘NVMe的上下电开关选项，并通过所述上下电开关选项判断是否成功为所述NVMe硬盘上下电。
可选地，所述NVMe硬盘配置有对应的示波器，所述通过所述上下电开关选项判断是否成功为所述NVMe硬盘上下电的步骤可以包括：
采用所述上下电开关选项按照预设时间周期和预设次数对所述NVMe硬盘执行上下电操作；
在执行所述上下电操作时，采用所述示波器获取针对所述NVMe硬盘的电源信号，采用所述电源信号判断是否成功为所述NVMe硬盘上下电。
本发明实施例还提供了一种固态硬盘NVMe控制装置，其特征在于，所述固态硬盘NVMe配置有对应的扩展总线标准转换芯片PCIeswitch、基本输入输出系统Bios和寄存器slot control，所述扩展总线标准转换芯片PCIeswitch具有针对所述固态硬盘NVMe的上下电控制的上下电配置文件，包括：
下电模式设置模块，用于将所述上下电配置文件设置为下电模式；
固态硬盘NVMe上电模块，用于在所述寄存器slot control的功率控制器字节power controller bit写入用于表达上电模式的预设字段，以在所述基本输入输出系统Bios处于启动阶段，通过读取所述功率控制器字节power controller bit为所述固态硬盘NVMe上电；
固态硬盘NVMe下电模块，用于当所述固态硬盘NVMe处于上电状态时，通过所述扩展总线标准转换芯片PCIeswitch基于所述上下电配置文件控制所述固态硬盘NVMe下电。
可选地，还可以包括：
下行口桥设备枚举模块，用于在所述基本输入输出系统Bios处于启动阶段时，枚举针对所述扩展总线标准转换芯片PCIeswitch的下行口桥设备。
可选地，还可以包括：
成功写入判断模块，用于读取所述功率控制器字节power controller bit，并基于所述功率控制器字节power controller bit判断是否成功在所述功率控制器字节powercontroller bit中写入所述预设字段；
当判定未成功在所述功率控制器字节power controller bit中写入所述预设字段时，调用固态硬盘NVMe上电模块。
可选地，还可以包括：
第一判定结果生成模块，用于在判定未成功在所述功率控制器字节powercontroller bit中写入所述预设字段时，生成第一判定结果，并将所述第一判定结果录入至所述基本输入输出系统Bios的运行日制中。
可选地，所述基本输入输出系统Bios包括设置功能项BIOS SETUP，还可以包括：
上下电开关选项配置模块，用于通过所述设置功能项BIOS SETUP为所述基本输入输出系统Bios配置针对所述固态硬盘NVMe的上下电开关选项，并通过所述上下电开关选项判断是否成功为所述NVMe硬盘上下电。
可选地，所述NVMe硬盘配置有对应的示波器，所述上下电开关选项配置模块可以包括：
上下电操作执行子模块，用于采用所述上下电开关选项按照预设时间周期和预设次数对所述NVMe硬盘执行上下电操作；
上下电判断子模块，用于在执行所述上下电操作时，采用所述示波器获取针对所述NVMe硬盘的电源信号，采用所述电源信号判断是否成功为所述NVMe硬盘上下电。
本发明实施例还提供了一种服务器，所述服务器配置有固态硬盘NVMe，以及与所述固态硬盘NVMe对应的扩展总线标准转换芯片PCIeswitch、基本输入输出系统Bios和寄存器slot control，所述扩展总线标准转换芯片PCIeswitch具有针对所述固态硬盘NVMe的上下电控制的上下电配置文件，所述服务器用于将所述上下电配置文件设置为下电模式；在所述寄存器slot control的功率控制器字节power controller bit写入用于表达上电模式的预设字段，以在所述基本输入输出系统Bios处于启动阶段，通过读取所述功率控制器字节power controller bit为所述固态硬盘NVMe上电；当所述固态硬盘NVMe处于上电状态时，通过所述扩展总线标准转换芯片PCIeswitch基于所述上下电配置文件控制所述固态硬盘NVMe下电。
本发明实施例还公开了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，所述处理器、所述通信接口以及所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信；
所述存储器，用于存放计算机程序；
所述处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现如本发明实施例所述的方法。
本发明实施例还公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有指令，当由一个或多个处理器执行时，使得所述处理器执行如本发明实施例所述的方法。
本发明实施例包括以下优点：
本发明实施例，通过将所述上下电配置文件设置为下电模式；在所述寄存器的功率控制器字节写入用于表达上电模式的预设字段，以在所述基本输入输出系统处于启动阶段，通过读取所述功率控制器字节为所述固态硬盘上电；当所述固态硬盘处于上电状态时，通过所述扩展总线标准转换芯片PCIeswitch基于所述上下电配置文件控制所述固态硬盘下电，从实现了在关机时给NVMe硬盘下电。
附图说明
图1是本发明实施例中提供的一种针对NVMe硬盘与PCIeswitch及PCA9555之间的电连接结构示意图；
图2是本发明实施例中提供的一种固态硬盘NVMe控制方法的步骤流程图；
图3是本发明实施例中提供的一种固态硬盘NVMe控制方法的步骤流程示意图；
图4是本发明实施例中提供的一种固态硬盘NVMe控制装置的结构框图；
图5是本发明各实施例中提供的一种电子设备的硬件结构框图；
图6是本发明实施例中提供的一种计算机可读介质的示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
为使本领域技术人员更好的理解本发明实施例，以下对本发明实施例的部分技术名词进行解释。
NVMe：NVMe硬盘是一种可以应用于服务器的固态硬盘，NVM Express(NVMe)，或称非易失性内存主机控制器接口规范(英语：Non Volatile Memory Host ControllerInterface Specification，缩写：NVMHCIS)，是一个逻辑设备接口规范。它是与AHCI类似的、基于设备逻辑接口的总线传输协议规范(相当于通讯协议中的应用层)，用于访问通过PCI Express(PCIe)总线附加的非易失性存储器介质。
CPLD：CPLD(Complex Programmable Logic Device)是Complex PLD的简称，一种较PLD更为复杂的逻辑元件。CPLD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。其基本设计方法是借助集成开发软件平台，用原理图、硬件描述语言等方法，生成相应的目标文件，通过下载电缆(“在系统”编程)将代码传送到目标芯片中，实现设计的数字系统。
PCI-Express(peripheral component interconnect express)是一种高速串行计算机扩展总线标准，它原来的名称为“3GIO”，旨在替代旧的PCI，PCI-X和AGP总线标准。PCIe属于高速串行点对点双通道高带宽传输，所连接的设备分配独享通道带宽，不共享总线带宽，主要支持主动电源管理，错误报告，端对端的可靠性传输，热插拔以及服务质量(QOS)等功能。
PCIe Switch：PCIeswitch提供扩展或聚合能力，并允许更多的设备连接到一个PCle端口。它们充当包路由器，根据地址或其他路由信息识别给定包需要走哪条路径，是一种PCIe转PCIe的桥，PCIeswitch芯片是具备PCIeswitch技术的芯片。
PCA9555：一款低压16位通用输入/输出(GPIO)扩展器，具有中断和弱上拉电阻，适用于I2C总线/SMBus应用。
BIOS：BIOS是英文"Basic Input Output System"的缩略词，直译过来后中文名称就是"基本输入输出系统"，BIOS是一组固化到计算机内主板上一个ROM芯片上的程序，BIOS保存着计算机最重要的基本输入输出的程序、开机后自检程序和系统自启动程序，它可从CMOS中读写系统设置的具体信息。其主要功能是为计算机提供最底层的、最直接的硬件设置和控制。此外，BIOS还向作业系统提供一些系统参数。系统硬件的变化是由BIOS隐藏，程序使用BIOS功能而不是直接控制硬件。现代作业系统会忽略BIOS提供的抽象层并直接控制硬件组件。
I2C：I2C总线是一种简单、双向二线制同步串行总线。它只需要两根线即可在连接于总线上的器件之间传送信息。主器件用于启动总线传送数据，并产生时钟以开放传送的器件，此时任何被寻址的器件均被认为是从器件。在总线上主和从、发和收的关系不是恒定的，而取决于此时数据传送方向。如果主机要发送数据给从器件，则主机首先寻址从器件，然后主动发送数据至从器件，最后由主机终止数据传送；如果主机要接收从器件的数据，首先由主器件寻址从器件.然后主机接收从器件发送的数据，最后由主机终止接收过程。在这种情况下.主机负责产生定时时钟和终止数据传送。
寄存器slot control：寄存器Slot Control可以作为软件接口，可以控制PCIe的热插拔事件。
在实际应用中，服务器在操作系统下输入关机命令给设备关机后，NVMe硬盘仍处在上电的状态。当设备处在关机状态下，已经没有与NVMe硬盘之间的数据交互的需求，NVMe硬盘处在上电状态不但是对能源的浪费，同时也会对NVMe硬盘造成损伤，从而减少NVMe硬盘的使用时间。
服务器的NVMe硬盘连接到Switch芯片的下行口上，而其上下电使能信号PWR_EN连接到9555扩展芯片上，9555芯片通过I2C总线受控于Switch的固件。Switch芯片的固件通过I2C总线下发命令给9555芯片，9555芯片根据命令来拉高或拉低PWR_EN信号线从而实现给NVMe硬盘上下电的目的。
switch固件是通过配置文件来实现NVMe硬盘的上下电控制，在switch芯片的开机和关机流程里根据该配置文件设置NVMe硬盘的上下电状态，而该配置文件只能设置成一种模式，即，只有上电或下电两种模式。NVMe硬盘在存储系统中承接的是存储数据的业务，保证其正常工作是第一要务，而NVMe硬盘要正常工作就必须要给其供电，为保证NVMe硬盘能正常工作，就将Switch芯片的配置文件中NVMe硬盘上下控制部分的内容固定设置为上电模式，所以，为设备插上电源开机后NVMe硬盘就一直处在上电状态，只要不拔电源线，即使在关机状态下NVMe硬盘依然带电。
在相关技术中，修改Switch芯片配置文件中将NVMe硬盘设置为默认下电状态可以解决关机状态下NVMe硬盘仍然带电的问题。虽然在进操作系统后NVMe的驱动可以给NVMe硬盘上电，这保证了开机状态下的NVMe硬盘正常的支持数据业务；但是在BIOS启动阶段NVMe硬盘是一直处在下电状态的，即开机进入操作系统前NVMe硬盘一直不上电，这样在BIOSsetup下将查看不到NVMe硬盘设备；在switch串口下也看不到NVMe硬盘的link状态，这给BIOS启动阶段检查Switch的状态信息带来不便；同时越早给NVMe硬盘上电，越能保证NVMe硬盘性能的稳定；因此BIOS阶段不能给NVMe硬盘上电将给整个系统的稳定带来一定的隐患。
为解决不能在开关机过程中给盘灵活上下电的问题，当相关技术将盘的下电使能信号连接到CPLD，在开关机过程中通过CPLD发信号给NVMe硬盘上下电，但是这种方案需要修改硬件，并重新投板，修改周期长，且会带来一定的经济损失。
作为本发明实施例的核心发明点之一，是在不修改原有硬件设计的基础上，通过软件的方式实现设备开关机过程中灵活的给NVMe硬盘上下电的目的。
具体地，参考图1，图1是本发明实施例中提供的一种针对NVMe硬盘与PCIeswitch及PCA9555之间的电连接结构示意图，Switch固件可以通过配置文件来设置NVMe硬盘的默认上下电状态，同时Switch芯片处于开机正常运行状态时，当switch固件检测到Switch下行口桥设备的配置空间的寄存器slot control的power controller bit的值发生变化后，switch固件可以执行相应的代码来控制其下行口设备的上下电状态，并通过I2C总线给9555芯片下发指令，让其控制NVMe硬盘PWR_EN信号的拉高或者拉低。
本发明实施例可以通过修改配置文件中NVMe硬盘状态默认值为下电状态，来实现设备关机时给NVMe硬盘下电的目的；同时通过在BIOS启动过程中合适的时机通过bios的代码来修改Switch下行口桥设备的配置空间的寄存器slot control的power controllerbit的值来实现开机过程中给NVMe硬盘上电目的；为了增加该操作的可控制性，在BIOSsetup界面里添加选项，用于控制该功能是否打开；为了在BIOS阶段验证NVMe硬盘上下电正确性，在上一个开关选项下面设置二级选项，该选项的目的是为测试验证使用，该选项中可设置为给NVMe硬盘连续进行上下电的模式，并且可以设置连续上下电的次数，这样在启动过程中可以通过示波器抓取连续的PWR_EN信号波形来验证该功能的有效性；BIOS setup的默认设置选择该功能为使能状态，且对power controller bit设置后进行回读，并校验该值是否设置成功，该过程可以按照预设次数重复进行，并在bios日志中打印相关信息。
参照图2，示出了本发明实施例中提供的一种固态硬盘NVMe控制方法的步骤流程图，具体可以包括如下步骤：
步骤201，将所述上下电配置文件设置为下电模式；
步骤202，在所述寄存器slot control的功率控制器字节power controller bit写入用于表达上电模式的预设字段，以在所述基本输入输出系统Bios处于启动阶段，通过读取所述功率控制器字节power controller bit为所述固态硬盘NVMe上电；
步骤203，当所述固态硬盘NVMe处于上电状态时，通过所述扩展总线标准转换芯片PCIeswitch基于所述上下电配置文件控制所述固态硬盘NVMe下电。
在实际应用中，本发明实施例可以应用于搭载有固态硬盘NVMe的服务器，固态硬盘NVMe可以配置有对应的扩展总线标准转换芯片PCIeswitch、基本输入输出系统Bios和寄存器slot control，扩展总线标准转换芯片PCIeswitch可以具有针对固态硬盘NVMe的上下电控制的上下电配置文件。
在具体实现中，本发明可以将上下电配置文件设置为下电模式，具体地，可以将Switch芯片的配置文件中NVMe硬盘上下电控制部分的内容固定设置为下电模式，以在关机时，Switch固件在关机流程里根据该配置文件的值给NVMe硬盘下电，从而达到了关机时给NVMe硬盘下电的目的。
本发明实施例还可以在bios启动阶段配置switch，所有接NVMe硬盘的下行口配置空间的寄存器slot control的功率控制器字节power controller bit为上电power on状态，以在bios启动阶段给NVMe硬盘上电。
在将上下电配置文件设置为下电模式，并在寄存器slot control的功率控制器字节power controller bit写入用于表达上电模式的预设字段后，本发明实施例可以在固态硬盘NVMe处于上电状态时，通过扩展总线标准转换芯片PCIeswitch基于上下电配置文件控制固态硬盘NVMe下电。
例如，PCIeswitch在给固态硬盘NVMe上电后，操作系统OS给PCIeswitch下发关机命令，PCIeswitch则响应该关机命令基于配置文件给固态硬盘NVMe下电。
本发明实施例，通过将所述上下电配置文件设置为下电模式；在所述寄存器的功率控制器字节写入用于表达上电模式的预设字段，以在所述基本输入输出系统处于启动阶段，通过读取所述功率控制器字节为所述固态硬盘上电；当所述固态硬盘处于上电状态时，通过所述扩展总线标准转换芯片PCIeswitch基于所述上下电配置文件控制所述固态硬盘下电，从实现了在关机时给NVMe硬盘下电。
在上述实施例的基础上，提出了上述实施例的变型实施例，在此需要说明的是，为了使描述简要，在变型实施例中仅描述与上述实施例的不同之处。
在本发明的一个可选地实施例中，，还包括：
在所述基本输入输出系统Bios处于启动阶段时，枚举针对所述扩展总线标准转换芯片PCIeswitch的下行口桥设备。
在实际应用中，BIOS启动过程中可能会因无法确定PCIeswitch的下行口桥设备导致发生服务器宕机。
本发明实施例，可以在BIOS启动阶段选择在枚举完所有Switch的下行口桥设备后，再执行在寄存器slot control的功率控制器字节power controller bit写入用于表达上电模式的预设字段，以避免BIOS启动过程中发生宕机。
在本发明的一个可选地实施例中，还包括：
读取所述功率控制器字节power controller bit，并基于所述功率控制器字节power controller bit判断是否成功在所述功率控制器字节power controller bit中写入所述预设字段；
当判定未成功在所述功率控制器字节power controller bit中写入所述预设字段时，按照预设次数重新执行所述在所述寄存器slot control的功率控制器字节powercontroller bit写入用于表达上电模式的预设字段的步骤。
在具体实现中，本发明实施例可以通过BIOS对NVMe上电寄存器slot control的功率控制器字节power controller bit的设置项进行回读，以判断寄存器slot control的功率控制器字节power controller bit是否被设置为上电power on状态。
若判定寄存器slot control的功率控制器字节power controller bit未被设置为上电power on状态，则可以按照预设次数重新在寄存器slot control的功率控制器字节power controller bit写入用于表达上电模式的预设字段，以提升对power controllerbit的设置成功率。
可选地，当判定未成功在所述功率控制器字节power controller bit中写入所述预设字段时，生成第一判定结果，并将所述第一判定结果录入至所述基本输入输出系统Bios的运行日制中。
为了使研发人员更好的在寄存器slot control的功率控制器字节powercontroller bit未被设置为上电power on状态时，了解为成功设置的原因，本发明实施例可以在BIOS日志中记录第一判定结果，具体地，第一判定结果可以是对NVMe上电寄存器slot control操作的过程，包括重试的过程以及最后是否设置成功的结果。
本发明实施例，可以读取所述功率控制器字节power controller bit，并基于所述功率控制器字节power controller bit判断是否成功在所述功率控制器字节powercontroller bit中写入所述预设字段；当判定未成功在所述功率控制器字节powercontroller bit中写入所述预设字段时，按照预设次数重新执行所述在所述寄存器slotcontrol的功率控制器字节power controller bit写入用于表达上电模式的预设字段的步骤。当判定未成功在所述功率控制器字节power controller bit中写入所述预设字段时，生成第一判定结果，并将所述第一判定结果录入至所述基本输入输出系统Bios的运行日制中，从而提高对寄存器slot control的成功率，从而更进一步地提升了对固态硬盘NVMe的下电控制效率。
在本发明的一个可选地实施例中，所述基本输入输出系统Bios包括设置功能项BIOS SETUP，在所述通过读取所述功率控制器字节power controller bit为所述固态硬盘NVMe上电的步骤之前，还包括：
通过所述设置功能项BIOS SETUP为所述基本输入输出系统Bios配置针对所述固态硬盘NVMe的上下电开关选项，并通过所述上下电开关选项判断是否成功为所述NVMe硬盘上下电。
在实际应用中，为更进一步地提升了对固态硬盘NVMe的下电控制效率，本发明实施例可以在基本输入输出系统Bios的置功能项BIOS SETUP中设置上下电开关选项，以为固态硬盘NVMe设置虚拟开关，从而通过该虚拟开关对固态硬盘NVMe执行上下电操作，从而判断是否成功为所述NVMe硬盘上下电。
可选地，所述NVMe硬盘配置有对应的示波器，所述通过所述上下电开关选项判断是否成功为所述NVMe硬盘上下电的步骤包括：
采用所述上下电开关选项按照预设时间周期和预设次数对所述NVMe硬盘执行上下电操作；
在执行所述上下电操作时，采用所述示波器获取针对所述NVMe硬盘的电源信号，采用所述电源信号判断是否成功为所述NVMe硬盘上下电。
例如，可以将上下电开关选项设置为一级菜单，并将一级菜单设置为key1；在Key1下设置二级菜单，二级菜单可以包含上电和上下电两个选项；在二级菜单下设置三级菜单，三级菜单可以用于设置上下电的次数和时间周期；在完成对菜单的设置后，可以基于上下电选项以及预设时间周期和预设次数对NVMe硬盘连续执行上下电操作，并在执行上下电操作时用示波器抓取NVMe硬盘的电源信号PWR_EN，电源信号PWR_EN可以用于判断是否成功为NVMe硬盘上下电，还可以用于校验Switch固件对bios设置响应的时效性以及是否有漏处理的情况发生。
本发明实施例，通过所述设置功能项BIOS SETUP为所述基本输入输出系统Bios配置针对所述固态硬盘NVMe的上下电开关选项，并通过所述上下电开关选项判断是否成功为所述NVMe硬盘上下电；采用所述上下电开关选项按照预设时间周期和预设次数对所述NVMe硬盘执行上下电操作；在执行所述上下电操作时，采用所述示波器获取针对所述NVMe硬盘的电源信号，采用所述电源信号判断是否成功为所述NVMe硬盘上下电，实现了可以对NVMe硬盘上下电的稳定性进行测试，从而更进一步保证了NVMe硬盘上下电过程的稳定性。
为使本领域技术人员更好的理解本发明实施例，以下用一完整示例对本发明实施例进行说明。
参考图3，图3是本发明实施例中提供的一种固态硬盘NVMe控制方法的步骤流程示意图。
1、修改switch芯片的配置文件，设置NVMe硬盘默认上下电状态为下电状态，保证在关机状态下NVMe硬盘处在下电状态；
2、在BIOS启动过程中通过设置Switch下行口配置空间的寄存器来实现bios阶段给NVMe硬盘上电的目的；
3、BIOS启动阶段选择在枚举完所有Switch的下行口桥设备后再去配置给NVMe硬盘上电的寄存器，避免BIOS启动过程中发生宕机；
4、BIOS下对NVMe上电寄存器的设置进行回读，检查设置是否成功，当设置失败时最多进行三次重试；
5、BIOS日志中记录对NVMe上电寄存器操作的过程，包括重试的过程以及最后是否设置成功的结果；
6、BIOS setup下设置开关选项，用于选择是否打开bios阶段给NVMe硬盘上电的功能；
7、BIOS setup下设置菜单，用于测试给NVMe硬盘上下电是否成功，同时校验Switch固件对bios设置响应的时效性以及是否有漏处理的情况；设置该选项后在bios启动过程中会给NVMe硬盘连续进行上下电操作，用示波器抓取PWR_EN信号记录实际的上下电过程，两者两比较，便可得出是否有问题的结论。
8、通过设置Switch的下行口桥设备的寄存器并搭配Switch的固件，可以实现给NVMe硬盘上下电。
需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。
参照图4，示出了本发明实施例中提供的一种固态硬盘NVMe控制装置的结构框图，具体可以包括如下模块：
下电模式设置模块401，用于将所述上下电配置文件设置为下电模式；
固态硬盘NVMe上电模块402，用于在所述寄存器slot control的功率控制器字节power controller bit写入用于表达上电模式的预设字段，以在所述基本输入输出系统Bios处于启动阶段，通过读取所述功率控制器字节power controller bit为所述固态硬盘NVMe上电；
固态硬盘NVMe下电模块403，用于当所述固态硬盘NVMe处于上电状态时，通过所述扩展总线标准转换芯片PCIeswitch基于所述上下电配置文件控制所述固态硬盘NVMe下电。
可选地，还可以包括：
下行口桥设备枚举模块，用于在所述基本输入输出系统Bios处于启动阶段时，枚举针对所述扩展总线标准转换芯片PCIeswitch的下行口桥设备。
可选地，还可以包括：
成功写入判断模块，用于读取所述功率控制器字节power controller bit，并基于所述功率控制器字节power controller bit判断是否成功在所述功率控制器字节powercontroller bit中写入所述预设字段；
当判定未成功在所述功率控制器字节power controller bit中写入所述预设字段时，调用固态硬盘NVMe上电模块。
可选地，还可以包括：
第一判定结果生成模块，用于在判定未成功在所述功率控制器字节powercontroller bit中写入所述预设字段时，生成第一判定结果，并将所述第一判定结果录入至所述基本输入输出系统Bios的运行日制中。
可选地，所述基本输入输出系统Bios包括设置功能项BIOS SETUP，还可以包括：
上下电开关选项配置模块，用于通过所述设置功能项BIOS SETUP为所述基本输入输出系统Bios配置针对所述固态硬盘NVMe的上下电开关选项，并通过所述上下电开关选项判断是否成功为所述NVMe硬盘上下电。
可选地，所述NVMe硬盘配置有对应的示波器，所述上下电开关选项配置模块可以包括：
上下电操作执行子模块，用于采用所述上下电开关选项按照预设时间周期和预设次数对所述NVMe硬盘执行上下电操作；
上下电判断子模块，用于在执行所述上下电操作时，采用所述示波器获取针对所述NVMe硬盘的电源信号，采用所述电源信号判断是否成功为所述NVMe硬盘上下电。
对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种服务器，所述服务器配置有固态硬盘NVMe，以及与所述固态硬盘NVMe对应的扩展总线标准转换芯片PCIeswitch、基本输入输出系统Bios和寄存器slot control，所述扩展总线标准转换芯片PCIeswitch具有针对所述固态硬盘NVMe的上下电控制的上下电配置文件，所述服务器用于将所述上下电配置文件设置为下电模式；在所述寄存器slot control的功率控制器字节power controller bit写入用于表达上电模式的预设字段，以在所述基本输入输出系统Bios处于启动阶段，通过读取所述功率控制器字节power controller bit为所述固态硬盘NVMe上电；当所述固态硬盘NVMe处于上电状态时，通过所述扩展总线标准转换芯片PCIeswitch基于所述上下电配置文件控制所述固态硬盘NVMe下电。
对于服务器实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
另外，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括：处理器，存储器，存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述固态硬盘NVMe控制方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
本发明实施例还提供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上述固态硬盘NVMe控制方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。其中，所述的计算机可读存储介质，如只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random AccessMemory，简称RAM)、磁碟或者光盘等。
图5为实现本发明各个实施例的一种电子设备的硬件结构示意图。
该电子设备500包括但不限于：射频单元501、网络模块502、音频输出单元503、输入单元504、传感器505、显示单元506、用户输入单元507、接口单元508、存储器509、处理器510、以及电源511等部件。本领域技术人员可以理解，图5中示出的电子设备结构并不构成对电子设备的限定，电子设备可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。在本发明实施例中，电子设备包括但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载终端、可穿戴设备、以及计步器等。
应理解的是，本发明实施例中，射频单元501可用于收发信息或通话过程中，信号的接收和发送，具体的，将来自基站的下行数据接收后，给处理器510处理；另外，将上行的数据发送给基站。通常，射频单元501包括但不限于天线、至少一个放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器、双工器等。此外，射频单元501还可以通过无线通信系统与网络和其他设备通信。
电子设备通过网络模块502为用户提供了无线的宽带互联网访问，如帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等。
音频输出单元503可以将射频单元501或网络模块502接收的或者在存储器509中存储的音频数据转换成音频信号并且输出为声音。而且，音频输出单元503还可以提供与电子设备500执行的特定功能相关的音频输出(例如，呼叫信号接收声音、消息接收声音等等)。音频输出单元503包括扬声器、蜂鸣器以及受话器等。
输入单元504用于接收音频或视频信号。输入单元504可以包括图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)5041和麦克风5042，图形处理器5041对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置(如摄像头)获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。处理后的图像帧可以显示在显示单元506上。经图形处理器5041处理后的图像帧可以存储在存储器509(或其它存储介质)中或者经由射频单元501或网络模块502进行发送。麦克风5042可以接收声音，并且能够将这样的声音处理为音频数据。处理后的音频数据可以在电话通话模式的情况下转换为可经由射频单元501发送到移动通信基站的格式输出。
电子设备500还包括至少一种传感器505，比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示面板5061的亮度，接近传感器可在电子设备500移动到耳边时，关闭显示面板5061和/或背光。作为运动传感器的一种，加速计传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别电子设备姿态(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等；传感器505还可以包括指纹传感器、压力传感器、虹膜传感器、分子传感器、陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等，在此不再赘述。
显示单元506用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息。显示单元506可包括显示面板5061，可以采用液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)等形式来配置显示面板5061。
用户输入单元507可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与电子设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。具体地，用户输入单元507包括触控面板5071以及其他输入设备5072。触控面板5071，也称为触摸屏，可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板5071上或在触控面板5071附近的操作)。触控面板5071可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测装置检测用户的触摸方位，并检测触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器；触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给处理器510，接收处理器510发来的命令并加以执行。此外，可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触控面板5071。除了触控面板5071，用户输入单元507还可以包括其他输入设备5072。具体地，其他输入设备5072可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆，在此不再赘述。
进一步的，触控面板5071可覆盖在显示面板5061上，当触控面板5071检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器510以确定触摸事件的类型，随后处理器510根据触摸事件的类型在显示面板5061上提供相应的视觉输出。虽然在图5中，触控面板5071与显示面板5061是作为两个独立的部件来实现电子设备的输入和输出功能，但是在某些实施例中，可以将触控面板5071与显示面板5061集成而实现电子设备的输入和输出功能，具体此处不做限定。
接口单元508为外部装置与电子设备500连接的接口。例如，外部装置可以包括有线或无线头戴式耳机端口、外部电源(或电池充电器)端口、有线或无线数据端口、存储卡端口、用于连接具有识别模块的装置的端口、音频输入/输出(I/O)端口、视频I/O端口、耳机端口等等。接口单元508可以用于接收来自外部装置的输入(例如，数据信息、电力等等)并且将接收到的输入传输到电子设备500内的一个或多个元件或者可以用于在电子设备500和外部装置之间传输数据。
存储器509可用于存储软件程序以及各种数据。存储器509可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器509可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
处理器510是电子设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部分，通过运行或执行存储在存储器509内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器509内的数据，执行电子设备的各种功能和处理数据，从而对电子设备进行整体监控。处理器510可包括一个或多个处理单元；优选的，处理器510可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器510中。
电子设备500还可以包括给各个部件供电的电源511(比如电池)，优选的，电源511可以通过电源管理系统与处理器510逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。
另外，电子设备500包括一些未示出的功能模块，在此不再赘述。
需要说明的是，在本文中，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、物品或者装置不仅包括那些要素，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、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的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(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
如图6所示，在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质601，该计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中所述的固态硬盘NVMe控制方法。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本发明实施例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、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。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。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果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，本发明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，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述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、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种固态硬盘NVMe控制方法，其特征在于，所述固态硬盘NVMe配置有对应的扩展总线标准转换芯片PCIeswitch、基本输入输出系统Bios和寄存器slot control，所述扩展总线标准转换芯片PCIeswitch具有针对所述固态硬盘NVMe的上下电控制的上下电配置文件，包括：
将所述上下电配置文件设置为下电模式；
在所述寄存器slot control的功率控制器字节power controller bit写入用于表达上电模式的预设字段，以在所述基本输入输出系统Bios处于启动阶段，通过读取所述功率控制器字节power controller bit为所述固态硬盘NVMe上电；
当所述固态硬盘NVMe处于上电状态时，通过所述扩展总线标准转换芯片PCIeswitch基于所述上下电配置文件控制所述固态硬盘NVMe下电。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
在所述基本输入输出系统Bios处于启动阶段时，枚举针对所述扩展总线标准转换芯片PCIeswitch的下行口桥设备。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
读取所述功率控制器字节power controller bit，并基于所述功率控制器字节powercontroller bit判断是否成功在所述功率控制器字节power controller bit中写入所述预设字段；
当判定未成功在所述功率控制器字节power controller bit中写入所述预设字段时，按照预设次数重新执行所述在所述寄存器slot control的功率控制器字节powercontroller bit写入用于表达上电模式的预设字段的步骤。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：
当判定未成功在所述功率控制器字节power controller bit中写入所述预设字段时，生成第一判定结果，并将所述第一判定结果录入至所述基本输入输出系统Bios的运行日制中。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基本输入输出系统Bios包括设置功能项BIOS SETUP，在所述通过读取所述功率控制器字节power controller bit为所述固态硬盘NVMe上电的步骤之前，还包括：
通过所述设置功能项BIOS SETUP为所述基本输入输出系统Bios配置针对所述固态硬盘NVMe的上下电开关选项，并通过所述上下电开关选项判断是否成功为所述NVMe硬盘上下电。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述NVMe硬盘配置有对应的示波器，所述通过所述上下电开关选项判断是否成功为所述NVMe硬盘上下电的步骤包括：
采用所述上下电开关选项按照预设时间周期和预设次数对所述NVMe硬盘执行上下电操作；
在执行所述上下电操作时，采用所述示波器获取针对所述NVMe硬盘的电源信号，采用所述电源信号判断是否成功为所述NVMe硬盘上下电。
7.一种固态硬盘NVMe控制装置，其特征在于，所述固态硬盘NVMe配置有对应的扩展总线标准转换芯片PCIeswitch、基本输入输出系统Bios和寄存器slot control，所述扩展总线标准转换芯片PCIeswitch具有针对所述固态硬盘NVMe的上下电控制的上下电配置文件，包括：
下电模式设置模块，用于将所述上下电配置文件设置为下电模式；
固态硬盘NVMe上电模块，用于在所述寄存器slot control的功率控制器字节powercontroller bit写入用于表达上电模式的预设字段，以在所述基本输入输出系统Bios处于启动阶段，通过读取所述功率控制器字节power controller bit为所述固态硬盘NVMe上电；
固态硬盘NVMe下电模块，用于当所述固态硬盘NVMe处于上电状态时，通过所述扩展总线标准转换芯片PCIeswitch基于所述上下电配置文件控制所述固态硬盘NVMe下电。
8.一种服务器，所述服务器配置有固态硬盘NVMe，以及与所述固态硬盘NVMe对应的扩展总线标准转换芯片PCIeswitch、基本输入输出系统Bios和寄存器slot control，所述扩展总线标准转换芯片PCIeswitch具有针对所述固态硬盘NVMe的上下电控制的上下电配置文件，所述服务器用于将所述上下电配置文件设置为下电模式；在所述寄存器slotcontrol的功率控制器字节power controller bit写入用于表达上电模式的预设字段，以在所述基本输入输出系统Bios处于启动阶段，通过读取所述功率控制器字节powercontroller bit为所述固态硬盘NVMe上电；当所述固态硬盘NVMe处于上电状态时，通过所述扩展总线标准转换芯片PCIeswitch基于所述上下电配置文件控制所述固态硬盘NVMe下电。
9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，所述处理器、所述通信接口以及所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信；
所述存储器，用于存放计算机程序；
所述处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现如权利要求1-6任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有指令，当由一个或多个处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1-6任一项所述的方法。
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