[发明专利]基于SRIO接口的共享存储盘及其存取方法

说明书

本发明公开了一种基于SRIO接口的共享存储盘及其存取方法，共享存储盘包括FPGA模块、电源管理电路、硬盘阵列、缓存模块和状态自检电路，所述硬盘阵列包括至少4块硬盘，所述电源管理电路和状态自检电路连接，所述FPGA模块通过SRIO接口和被安装的多计算节点嵌入式系统中的节点计算机连接，所述FPGA模块通过SATA接口和硬盘阵列连接，所述FPGA模块通过缓存接口和缓存模块连接，所述FPGA模块包括PL端和PS端，所述PL端和PS端通过AXI总线互相连接。本发明的共享存储盘通过SRIO传输协议与节点计算机进行数据交互，可适用于高可靠性、高传输带宽、实时响应、多主机访问要求的嵌入式系统。

技术领域

本发明涉及共享存储领域，尤其涉及一种基于SRIO接口的共享存储盘及其存取方法。

背景技术

随着车载、船载等移动平台对数据采集、数据存储、计算处理等的要求越来越高，在移动平台组成的多主机系统中对于数据资源的共享需求越来越多。移动平台的数据共享不可能按照常规数据中心模式建设。数据共享设备需具备较高的环境适应性、较高的集成度、较高的访问带宽以及实时响应速率。

目前，常用的共享存储盘方案为：在多节点计算机系统中以千兆网络交换机为中心，计算机与共享存储盘通过千兆网络交换机实现数据共享。共享存储盘以千兆网作为共享接口，以NAS协议或iSCSI协议为系统中的节点计算机提供文件共享服务。该方案的优势是协议简单、便于实现和维护。但缺点同样明显，该方案存储访问带宽低、实时响应性能差。尤其是在目前雷达、视频等数据传输速率朝着GB/s的带宽迈进的情况下，基于千兆网接口的共享存储越来越不能满足此类一体化处理平台对共享存储的需求。

SRIO传输协议采用网络化的设备拓扑架构，且具有传输带宽大、响应速率快的特点，如何将现有的共享存储盘与SRIO传输协议进行结合是当前迫切需要解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有的技术问题，本发明提供一种基于SRIO接口的共享存储盘及其存取方法，共享存储盘被映射为节点计算机的存储外设，通过SRIO传输协议与节点计算机进行数据交互，可适用于高可靠性、高传输带宽、实时响应快、多主机访问要求的嵌入式系统。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种基于SRIO接口的共享存储盘，包括FPGA模块、电源管理电路、硬盘阵列、缓存模块和状态自检电路，所述硬盘阵列包括至少4块硬盘，所述电源管理电路和状态自检电路连接，所述FPGA模块通过SRIO接口和被安装的多计算节点嵌入式系统中的节点计算机连接，所述FPGA模块通过SATA接口和硬盘阵列连接，所述FPGA模块通过缓存接口和缓存模块连接，所述FPGA模块包括PL端和PS端，所述PS端和PL端通过AXI总线互相连接，其中：

所述PL端用于实现FPGA模块的SRIO接口、RAID控制器、以及SATA HOST控制器，还用于通过AXI总线与PS端进行交互；

所述PS端用于运行文件管理系统、文件访问传输协议解析程序、文件系统访问接口控制程序、共享存储控制管理程序等，实现共享存储盘的逻辑功能，还用于通过AXI总线与PL端实现指令、状态以及配置交互；

所述电源管理电路用于将12V电源转换为共享存储盘各模块的供电电平；

所述状态自检电路用于监测共享存储盘的工作状态。

进一步的，所述PS端包括：

共享存储控制管理模块，用于调度文件访问传输协议解析模块、文件系统访问接口控制模块、共享存储文件管理系统和存储硬件驱动程序的运行；