[发明专利]基于飞腾和FPGA的嵌入式板卡的数据存储方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于飞腾和FPGA的嵌入式板卡的数据存储方法及系统，通过非标准插接件将存储盘和FPGA芯片建立通信连接进而组成VPX板卡，相比传统的使用SATA接口将存储盘和FPGA芯片建立通信连接方式，能够大大增加VPX板卡的使用容量；本发明还设置一个与FPGA芯片通信连接的飞腾处理器，飞腾处理器运行有kylin操作系统，且操作系统设置有用户空间文件系统，用户可通过用户空间文件系统来兼容标准文件管理系统，从而对存储盘内的数据文件进行管理操作；也就是说，本发明提出的基于飞腾和FPGA的嵌入式板卡的数据存储方法，能够兼具大容量，且能够兼容操作系统的标准文件管理系统。

技术领域

本发明涉及数据存储技术领域，具体涉及一种基于飞腾和FPGA的嵌入式板卡的数据存储方法及系统。

背景技术

VPX嵌入式板卡因具有体积小，抗震性好，功耗低等优势，被广泛应用于工控、机械、航海航天等领域，主要用来进行数据采集和存储。但是VPX嵌入式板卡的体积小，一般不会设置过多的标准存储接口，有限的存储接口制约了VPX嵌入式板卡能够连接的存储盘的数量，所以VPX嵌入式板卡很难通过直接增加连接于存储接口的存储盘来增加存储容量。

例如，1个VPX嵌入板卡最多只能设置2个标准存储接口（如SATA接口或者NVMe接口），而一个标准存储接口所能识别的单个存储盘的最大容量一般是2TB，2个标准存储接口最大也就是支持4TB，大大限制了VPX嵌入板卡能够应用的存储容量。

故为了实现更大的存储盘容量，需要扩大单个存储盘的容量；但是受限于单片Flash（闪存颗粒）容量的上限，单个存储盘的容量是有限的。有鉴于此，目前迫切需要一种兼具大容量，且能够兼容操作系统的标准文件管理系统的数据存储方案。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种基于飞腾和FPGA的嵌入式板卡的数据存储方法及系统，旨在解决目前迫切需要一种兼具大容量，且能够兼容操作系统的标准文件管理系统的数据存储方案的问题。

本发明提出的技术方案为：

一种基于飞腾和FPGA的嵌入式板卡的数据存储方法，应用于基于飞腾和FPGA的嵌入式板卡；所述基于飞腾和FPGA的嵌入式板卡包括FPGA芯片、飞腾处理器和多个非标准插接件；所述FPGA芯片通信连接于所述飞腾处理器；各所述非标准插接件均通信连接于所述FPGA芯片；所述飞腾处理器运行有kylin操作系统；所述kylin操作系统设置有文件管理模块和用户空间文件系统；所述方法，包括：

将存储盘通信连接于各所述非标准插接件，以使所述存储盘通信连接于所述FPGA芯片；

所述飞腾处理器通过文件管理模块生成操作指令；

所述飞腾处理器基于所述操作指令，通过所述用户空间文件系统和所述FPGA芯片对所述存储盘进行相应的操作。

优选的，所述文件管理模块为文件资源管理器；所述kylin操作系统还设置有XDMA驱动；所述FPGA芯片设置有PCIe接口、SATA -IP核和XDMA-PCIe-IP核；所述存储盘通过所述非标准插接件通信连接于所述SATA -IP核；所述SATA -IP核和所述XDMA-PCIe-IP核通信连接；所述XDMA-PCIe-IP核通过所述PCIe接口与所述飞腾处理器通信连接；所述飞腾处理器基于所述操作指令，通过所述用户空间文件系统和所述FPGA芯片对所述存储盘进行相应的操作，包括：

所述飞腾处理器基于所述操作指令，通过所述用户空间文件系统、所述XDMA驱动、所述XDMA-PCIe-IP核和所述SATA -IP核对所述存储盘进行相应的操作。

优选的，所述kylin操作系统运行有FUSE应用程序；所述kylin操作系统设置有虚拟文件系统和内核文件系统；所述飞腾处理器基于所述操作指令，通过所述用户空间文件系统、所述XDMA驱动、所述XDMA-PCIe-IP核和所述SATA -IP核对所述存储盘进行相应的操作，包括：