CN1924784A - 一种处理磁盘热插拔的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种处理磁盘热插拔的方法及装置。本发明所述方法包括步骤：根据磁盘框槽位的物理地址确定槽位上磁盘的标识；当将磁盘插入或拔出磁盘框时，操作系统根据磁盘的标识对插入或拔出磁盘进行相应的管理。本发明所述装置包括：磁盘标识单元和磁盘标识管理单元；磁盘标识单元，用于根据磁盘框槽位的物理地址确定槽位上磁盘的标识；磁盘标识管理单元，用于当将磁盘插入或拔出磁盘框时，根据磁盘的标识对插入或拔出的磁盘进行相应的管理。由上述本发明提出的技术方案可以看出，通过这种本发明可以使操作系统自动识别增加或删除的磁盘及磁盘所在的位置，这样就可以实现操作系统对磁盘框里的磁盘热插拔的管理。

Description

一种处理磁盘热插拔的方法及装置

技术领域

本发明涉及一种热插拔技术，尤其涉及一种处理磁盘热插拔的方法及装置。

背景技术

热插拔是指在不关闭系统或电源的情况下替换、添加、移除硬件设备。

通常来说，一个完整的热插拔系统包括热插拔系统的硬件，支持热插拔的软件和操作系统，支持热插拔的设备驱动程序和支持热插拔的用户接口。

磁盘热插拔指的就是在不关闭系统或电源的情况下插入或拔出磁盘，且系统可以正确处理该插拔事件。

为了便于管理磁盘热插拔，系统需要获知插入或拔出的磁盘的具体位置。然而，目前磁盘框驱动程序提供给操作系统分配磁盘名字的序号不是固定的，磁盘框驱动程序只是简单的把磁盘发现顺序号作为操作系统分配磁盘名字的依据。因此，当与存储控制器相连接的磁盘框内的磁盘发生变化时，比如某个磁盘被插入或被拔除，存储控制器上的操作系统是无法知道，或无法确切知道是磁盘框内哪个槽位的磁盘发生了变化，这样操作系统将根本无法对磁盘框内的磁盘进行管理，即无法实现磁盘的热插拔。

以Linux操作系统为例，当Linux的磁盘框驱动程序加载时，会扫描磁盘框上所有在线的磁盘，比如0、2、3槽位，依次读取所有在线磁盘诸如容量、厂商标识等信息，并向Linux操作系统注册在线的磁盘，Linux操作系统则根据磁盘的发现顺序为其分配一个名字，比如sda、sdb、sdc......，于是用户就可以根据这个名字访问相应的磁盘了。

假设磁盘框驱动程序扫描顺序是根据磁盘物理地址的大小，从小到大一次查询磁盘框内的在线的磁盘，那么如果磁盘框磁盘物理地址是按照从左至右的顺序依次递增，0号槽位磁盘的名字就是sda、2号槽位磁盘的名字就是sdb、3号槽位磁盘的名字就是sdc。

这时，在1号槽位新插入了一个磁盘，虽然操作系统磁盘框驱动程序，比如Qlogic驱动程序，能够发现这个新增磁盘，但是，由于它并不会主动向Linux操作系统系统注册这个新增的磁盘，于是Linux操作系统将无法识别该新增磁盘，即不会给该磁盘分配一个名字，用户也无法使用磁盘。

当然用户也可以用Linux SCSI(小型计算机系统接口)模块提供的命令，根据磁盘驱动程序给该新增磁盘分配的发现序号，即SCSI ID手动添加这个磁盘。

由于这个磁盘是第4个被发现的，磁盘框驱动程序，比如Qlogic驱动程序给该磁盘分配的SCSI ID必然是4，于是，Linux操作系统的SCSI模块依字母顺序，给该磁盘分配sdd这个名字。这样，磁盘框1号槽位磁盘的名字sdd居然比如比2、3号槽位的磁盘的名字(sdb、sdc)都靠后。

一旦什么时候，其中某个磁盘发生故障，用户将很难根据磁盘的名字来确定该磁盘在磁盘框中的位置。

其它操作系统，比如Windows、AIX等，也都有类似的问题，或无法自动发现新增或删除的磁盘，或无法很快知道磁盘的位置。

总之，由于目前磁盘框驱动程序提供给操作系统分配磁盘名字的序号不是固定的，这就使得操作系统无法实现对磁盘热插拔的管理。

发明内容

本发明的目的是提供一种处理磁盘热插拔的方法，通过这种方法可以使操作系统自动识别增加或删除的磁盘及磁盘所在的位置，这样就可以实现操作系统对磁盘框里的磁盘热插拔的管理。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种处理磁盘热插拔的方法，包括步骤：

A、根据磁盘框槽位的物理地址确定槽位上磁盘的标识；

B、当将磁盘插入或拔出磁盘框时，根据磁盘的标识对插入或拔出的磁盘进行相应的管理。

所述步骤A具体包括：

A1、将磁盘框的每个槽位按照预先设定的拓扑结构连接起来，所述拓扑结构的节点地址分别与槽位的物理地址相对应；

A2、当有磁盘被插拔，确定被插拔磁盘所在槽位的物理地址；

A3、将所述槽位的物理地址所对应的拓扑结构的节点地址作为被插拔磁盘的标识。

所述步骤A2之前还包括步骤：

磁盘框驱动程序收到链路初始化信号后，执行步骤A2。

所述步骤A2具体为：

将复位后的在线磁盘列表与复位前的在线磁盘列表记录的磁盘逐一对比，并根据两表记录的磁盘的数量和位置的差异确定是否有磁盘被插拔，当确定有磁盘被插拔，则确定被插拔磁盘所在槽位的物理地址。

所述的步骤B具体包括：

B1、根据所述被插拔磁盘的标识向操作系统申请注册或注销所述磁盘；

B2、操作系统根据磁盘的标识注册并命名磁盘或注销磁盘。

所述步骤B2具体为：

当确定有磁盘被插入时，操作系统接受磁盘框驱动程序的注册申请，并根据该磁盘的标识对插入的磁盘进行注册，然后给磁盘分配名字；

或者，

当确定有磁盘被拔出时，操作系统接受磁盘框驱动程序的注销申请，并根据该磁盘的标识注销磁盘。

一种处理磁盘热插拔的装置，包括磁盘标识单元和磁盘标识管理单元；

磁盘标识单元，用于根据磁盘框槽位的物理地址确定槽位上磁盘的标识；

磁盘标识管理单元，用于当将磁盘插入或拔出磁盘框时，根据磁盘的标识对插入或拔出的磁盘进行相应的管理。

所述磁盘标识单元具体包括：

槽位地址确定单元，用于当有磁盘被插拔，确定被插拔磁盘所在槽位的物理地址；

磁盘标识确定单元，用于将所述槽位的物理地址所对应的拓扑结构的节点地址作为被插拔磁盘的标识。

所述磁盘标识管理单元包括：

磁盘标识申报单元，用于根据所述被插拔磁盘的标识向操作系统申请注册或注销所述磁盘；

磁盘操作单元，用于根据磁盘的标识注册并命名磁盘或注销磁盘。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明中，根据磁盘框槽位的物理地址确定槽位上磁盘的标识，这样当将磁盘插入或拔出磁盘框时，操作系统就可以根据磁盘的标识对插入或拔出磁盘进行相应的管理。

附图说明

图1是本发明磁盘框中槽位的物理地址示意图；

图2是图1磁盘框槽位的物理地址与磁盘的标识的对应关系示意图；

图3是本发明所述方法的具体实现过程示意图。

具体实施方式

本发明的核心思想是磁盘框驱动程序根据磁盘框槽位的物理地址确定槽位上磁盘的标识，操作系统根据该磁盘的标识来管理磁盘。

具体的说就是，将磁盘框的每个槽位按照预先设定的拓扑结构连接起来，所述拓扑结构的节点地址分别与槽位的物理地址相对应；判断是否有磁盘被插拔，并当确定有磁盘被插拔后，确定被插拔磁盘所在槽位的物理地址，将所述槽位的物理地址所对应的拓扑结构的节点地址作为被插拔磁盘的标识；根据所述被插拔磁盘的标识向操作系统申请注册或注销所述磁盘，操作系统根据磁盘的标识注册并命名磁盘或注销磁盘。

为便于对本发明的理解，下面将结合附图和实施例对本发明的具体实现方式进行详细的说明。

具体以FC(光纤通道)仲裁环为例，结合附图对本发明所述方法的实现方式进行详细说明。

首先结合附图1和附图2具体说明槽位的物理地址与磁盘的标识的对应关系，这里以FC仲裁环为例进行阐述。

FC仲裁环就是利用光纤通道技术将各个磁盘组织在一个环形拓扑结构中。

在FC仲裁环中，由于磁盘框背板上每个槽位与FC磁盘连接管脚的电平确定了，所以每个槽位的物理地址就确定了。这是因为每个FC磁盘都有7个管脚0～6，这7个管脚的组合就决定了该槽位的物理地址。根据FC磁盘管脚的定义，FC仲裁环上的节点与槽位相对应，即每个槽位的物理地址与FC仲裁环的地址LOOP_ID(LOOP_ID的取值范围为0～127)相对应，由于槽位的物理地址是确定的，这样，如果有磁盘被插拔的时候，就可以以该槽位对应的仲裁环的节点的地址作为磁盘的标识。

例如，如果规定高电平等于1，低电平等于0，那么若0～6号管脚都为低电平，即0000000，则表示LOOP_ID等于0，所以该槽位上磁盘的标识就为LOOP_ID 0；若只有0号管脚为高电平，即0000001，则表示LOOP_ID等于1，所以该槽位上磁盘的标识就为LOOP_ID 1，依次类推。

如附图2所示为附图1磁盘框槽位的物理地址与FC仲裁环的节点地址的对应关系示意图；

具体的说就是，如果将FC磁盘的7个管脚分成两组，高3位(000b～111b)表示框号，低4位表示槽位号(0000b～1101b)，于是0号框0号槽位对应的地址就是0000000b，即十进制的0，所以如果该有磁盘被插拔，则被插拔磁盘的标识就为LOOP_ID 0；0号框1号为对应的地址就是0000001b，即十进制的1，所以该槽位上被插拔磁盘的标识就为LOOP_ID1；再比如1号框0号槽位对应的地址就是0010000b，即十进制的16，所以如果该槽位上有磁盘被插拔，则被插拔磁盘的标识就为LOOP_ID 16；1号框1号槽位对应的地址就是0010001，即十进制的17，所以该槽位上被插拔磁盘的标识就为LOOP_ID 17，以此类推。

下面结合附图3对本发明的具体处理过程进行详细说明，所述方法具体包括以下步骤：

步骤100，磁盘框驱动程序收到链路初始化信号，然后执行步骤110。

因为一旦有磁盘被插拔，肯定会引起与之相连链路上的变化，但这种变化也可能是由于其他情况引起的。

比如，在FC仲裁环中，如果有磁盘被插入，那么环路上必定出现LIP帧，即环路初始化信号，所以当磁盘框驱动程序收到LIP帧时，说明可能有磁盘被插拔。

步骤110，磁盘框驱动程序判断是否有磁盘被插拔，当确定有磁盘被插拔时，确定被插拔磁盘的标识。

具体的说就是磁盘框驱动程序将复位后在线磁盘列表记录的磁盘与复位前在线磁盘列表记录的磁盘逐一进行对比，根据两表记录的磁盘数量及其位置上的前后差异来判断是否有磁盘被插拔，如果确定有磁盘被插拔，确定被插拔磁盘的标识。

比如，在FC环路中，复位前，0号框只有0、1号槽位上有磁盘，这时拔除0号槽位上的盘，当环路复位后，比较复位前的磁盘数量及其位置，发现只有LOOP_ID 1上还有磁盘，于是可以断定LOOP ID 0上的磁盘被拔出了，根据LOOP_ID和框号、槽号的对应关系，就可以知道0号框的0号槽磁盘被拔掉了。类似，如果在2号槽位插入一个磁盘，环路复位后，比较复位前的磁盘数量及其位置，发现环路上多了一个LOOP_ID等于2的磁盘，于是认为在0号框的2号槽插入一个磁盘，依次类推。

步骤120，判断磁盘是否是被插入还是被拔出，如果确定磁盘是被插入，则执行步骤130，如果确定磁盘被拔出，执行步骤140。

步骤130，磁盘框驱动程序将磁盘的标识作为该磁盘的ID号，向操作系统申请注册该磁盘；

比如，在FC仲裁环中，被插入磁盘的标识是LOOP_ID 16，磁盘框驱动程序将LOOP_ID 16作为小型计算机系统接口地址SCSI_ID上报给操作系统，并执行步骤150。

步骤140，磁盘框驱动程序将磁盘的标识作为该磁盘的ID，向操作系统申请注销该磁盘，并执行步骤160。

比如，在FC环中，被拔出磁盘的标识为LOOP_ID 16，磁盘框驱动程序将LOOP_ID 16作为小型计算机系统接口地址SCSI_ID上报给操作系统。

步骤150，操作系统根据磁盘的标识注册并分配磁盘的名字。

比如，在FC仲裁环中，如果被插入磁盘的标识是LOOP_ID 0，那么操作系统就注册一个名字为SCSI_ID 0的磁盘。

为了用户识别，磁盘的名字可以直接以其所在槽位的物理位置命名，即操作系统将磁盘的标识换算为对应的磁盘物理框号和槽位号，并以此来命名磁盘。

比如，LOOP_ID 0对应磁盘框0的0号槽位，于是操作系统可以将该槽位上的磁盘名字可以命名为sd000；LOOP_ID 1对应磁盘框0的1号槽位，于是操作系统可以将该槽位上磁盘的名字可以命名为sd001，那么用户就知道被插入的磁盘位于磁盘框0的1号槽位上；LOOP_ID 16对应磁盘框1的0号槽位，于是操作系统可以将该槽位上磁盘的名字可以命名为sd100，那么用户就知道被插入的磁盘位于磁盘框1的0号槽位上，以此类推。这样，用户可以根据磁盘的名字立即知道被插入磁盘在磁盘框的具体位置。

步骤160，操作系统根据该磁盘的标识，注销该磁盘。

比如，在FC仲裁环中被拔出的磁盘的标识是LOOP_ID 16，那么操作系统就注销ID为SCSI_ID 16的磁盘。根据槽位的物理地址与磁盘的标识的对应关系，那么该磁盘在操作系统中对应的名字就是sd100，又根据磁盘的名字与磁盘框、槽位的对应关系，于是用户就知道被拔出的磁盘是磁盘框1的0号槽位上的磁盘。

下面对本发明所述的一种处理磁盘热插拔的装置进行详细说明。

本发明所述的装置包括：磁盘标识单元和磁盘标识管理单元，

磁盘标识单元，用于根据磁盘框槽位的物理地址确定槽位上磁盘的标识；

具体的说就是，在FC仲裁环中，由于磁盘框背板上每个槽位与FC磁盘连接管脚的电平确定了，所以每个槽位的物理地址就确定了。由于仲裁环的节点与槽位分别对应，如果有磁盘被插拔的时候，磁盘标识单元就可以仲裁环节点的地址作为该槽位上被插拔磁盘的标识，即将磁盘的标识设定为LOOP_ID。

磁盘标识管理单元，用于当将磁盘插入或拔出磁盘框时，根据磁盘的标识对插入或拔出的磁盘进行相应的管理。

所述磁盘标识管理单元具体包括槽位地址确定单元和磁盘标识确定单元；

槽位地址确定单元，用于当有磁盘被插拔，确定被插拔磁盘所在槽位的物理地址；

磁盘标识确定单元，用于将所述槽位的物理地址所对应的拓扑结构的节点地址作为被插拔磁盘的标识。

即，磁盘标识判断单元将复位后的在线磁盘列表与复位前的在线磁盘列表记录的磁盘逐一对比，并根据两表记录的磁盘的数量和位置的差异确定是否有磁盘被插拔，当确定有磁盘被插拔，确定被插拔磁盘所在的槽位，由于槽位的物理地址与拓扑结构的节点地址相对应，从而以拓扑结构的节点地址作为该磁盘的标识。

磁盘标识管理单元包括磁盘标识申报单元和磁盘操作单元；

磁盘标识申报单元，用于根据所述被插拔磁盘的标识向操作系统申请注册或注销所述磁盘；当确定有磁盘被插拔，并确定了被插拔磁盘的标识时，所述磁盘标识申报单元根据被插入磁盘的标识向操作系统申请注册所述磁盘或根据被拔出磁盘德标识向操作系统注销所述磁盘；

磁盘操作单元，用于根据磁盘的标识注册并命名磁盘或注销磁盘。

本发明所述装置的各个单元的具体操作在前文所述方法中已经作过详细阐述，在这里，就不再赘述。

综上所述，本发明实施例通过FC仲裁环使得每个槽位都与仲裁环的节点对应，以仲裁环的节点地址作为槽位上的磁盘的标识，这样，当将磁盘插入或拔出磁盘框时，操作系统就可以根据磁盘的标识对插入或拔出磁盘进行相应的管理。当然，本领域技术人员应该知道，本发明并不限于FC仲裁环，其它类型的磁盘同样可以通过相应的拓扑结构进行逻辑连接，并将被插拔磁盘的标识上报给操作系统。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，可轻易想到的变化或替换，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该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (9)

1、一种处理磁盘热插拔的方法，其特征在于，包括步骤：

A、根据磁盘框槽位的物理地址确定槽位上磁盘的标识；

B、当将磁盘插入或拔出磁盘框时，根据磁盘的标识对插入或拔出的磁盘进行相应的管理。

2、根据权利要求1所述的一种处理磁盘热插拔的方法，其特征在于，所述步骤A具体包括：

A1、将磁盘框的每个槽位按照预先设定的拓扑结构连接起来，所述拓扑结构的节点地址分别与槽位的物理地址相对应；

A2、当有磁盘被插拔，确定被插拔磁盘所在槽位的物理地址；

A3、将所述槽位的物理地址所对应的拓扑结构的节点地址作为被插拔磁盘的标识。

3、根据权利要求2所述的一种处理磁盘热插拔的方法，其特征在于，所述步骤A2之前还包括步骤：

磁盘框驱动程序收到链路初始化信号后，执行步骤A2。

4、根据权利要求2或3所述的一种处理磁盘热插拔的方法，其特征在于，所述步骤A2具体为：

将复位后的在线磁盘列表与复位前的在线磁盘列表记录的磁盘逐一对比，并根据两表记录的磁盘的数量和位置的差异确定是否有磁盘被插拔，当确定有磁盘被插拔，则确定被插拔磁盘所在槽位的物理地址。

5、根据权利要求1到4中任意一项的所述的一种处理磁盘热插拔的方法，其特征在于，所述的步骤B具体包括：

B1、根据所述被插拔磁盘的标识向操作系统申请注册或注销所述磁盘；

B2、操作系统根据磁盘的标识注册并命名磁盘或注销磁盘。

6、根据权利要求3或4所述的一种处理磁盘热插拔的方法，其特征在于，所述步骤B2具体为：

当确定有磁盘被插入时，操作系统接受磁盘框驱动程序的注册申请，并根据该磁盘的标识对插入的磁盘进行注册，然后给磁盘分配名字；

或者，

当确定有磁盘被拔出时，操作系统接受磁盘框驱动程序的注销申请，并根据该磁盘的标识注销磁盘。

7、一种处理磁盘热插拔的装置，其特征在于，包括磁盘标识单元和磁盘标识管理单元；

磁盘标识单元，用于根据磁盘框槽位的物理地址确定槽位上磁盘的标识；

磁盘标识管理单元，用于当将磁盘插入或拔出磁盘框时，根据磁盘的标识对插入或拔出的磁盘进行相应的管理。

8、根据权利要求7所述的一种处理磁盘热插拔的装置，其特征在于，所述磁盘标识单元具体包括：

槽位地址确定单元，用于当有磁盘被插拔，确定被插拔磁盘所在槽位的物理地址；

磁盘标识确定单元，用于将所述槽位的物理地址所对应的拓扑结构的节点地址作为被插拔磁盘的标识。

9、根据权利要求7所述的一种处理磁盘热插拔的装置，其特征在于，所述磁盘标识管理单元包括：

磁盘标识申报单元，用于根据所述被插拔磁盘的标识向操作系统申请注册或注销所述磁盘；

磁盘操作单元，用于根据磁盘的标识注册并命名磁盘或注销磁盘。

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