[发明专利]一种屏蔽接口差异的架构及其方法及系统

说明书

本发明提出了一种屏蔽接口差异的架构及其方法及系统，涉及计算机系统领域。一种屏蔽接口差异的架构及其方法包括：通过基于spdk原生接口实现的类libaio接口libaio Wrapper，可以对上层屏蔽下层物理硬件的差异，快速替代上层业务中基于块设备的libaio接口。其能够根据底层实现通过spdk nvme原生接口、外部调用通过和libaio相似的接口，使之兼容已有接口，屏蔽硬件细节，便于使用，缩短技术升级成本和周期。此外本发明还提出了一种屏蔽接口差异的架构及其系统。

技术领域

本发明涉及计算机系统领域，具体而言，涉及一种屏蔽接口差异的架构及其方法及系统。

背景技术

SPDK NVME原生接口提供了针对NVME控制器硬件队列的初始化、IO提交、收割的操作。但这种接口需要和硬件队列直接交互，初始化参数比较多，还需要用户自己保证收割和提交串行执行，使用方式和传统的libaio接口有很大不同，出错概率和学习成本相对比较高，导致在SSD场景把传统的接口替换成SPDK接口增加了不少工作量。

此外，原生的NVME接口初始化的时候需要了解queue pair队列深度和数量等硬件细节。虽然在spdk中的bdev层能够承上启下，可以隔离具体的设备和IO模式，对vdev等上层抽象出了统一的框架。但是bdev框架需要注册一系列接口函数，此外io请求提交和收割方式和已有的libaio等接口也无法直接兼容。已经支持libaio的业务也需要额外的改动才能适配。

发明内容

本发明的目的在于提供一种屏蔽接口差异的架构及其方法，其能够根据其底层实现通过spdk nvme原生接口，外部调用通过和libaio相似的接口，使之兼容已有接口，屏蔽硬件细节，便于使用，缩短技术升级成本和周期。

本发明的另一目的在于提供一种屏蔽接口差异的架构及其系统，其能够运行一种屏蔽接口差异的架构及其方法。

本发明的实施例是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供一种屏蔽接口差异的架构及其方法，其包括业务层调用spdk_io_submit接口，内部通过spdk_thread_send_mess-age把包含业务层回调的ioctx发送到后台绑定的spdk_thread内部的无锁队列(ctx ring)；Spdk thread按照FIFO的顺序获取ctx ring中的请求，通过spdk_nvme_ns_cmd_write/read执行IO请求提交工作，后续对应的回调函数将把已经完成的IO对应的ioctx塞入到无锁的完成事件队列eventring；NVME controller从hardware提交队列消费新的IO请求ioctx；NVME con-troller把完成的IO请求ioctx放到hardware completion queue；Spdk thread的poller线程周期地执行spdk_nvme_qpair_process_completions操作，收割完成的IO，把hardwarecompletion queue上的请求消费掉，并触发上面的回调函数的执行。

在本发明的一些实施例中，上述还包括：业务层通过spdk_io_getevents()获取完成的io_events。

在本发明的一些实施例中，上述还包括：业务层根据业务场景调用ioctx/ioevent中对应的业务层回调。

在本发明的一些实施例中，上述Spdk thread的poller线程周期地执行spdk_nvme_qpair_process_completions操作，收割完成的IO，把hard ware completion queue上的请求消费掉，并触发上面的回调函数的执行包括：根据ioctx中的参数和操作字段构造io_event，并把构造出来的io_event塞到无锁的完成事件队列。