[发明专利]一种SSD链路异常处理系统及方法

说明书

本发明公开一种SSD链路异常处理系统及方法，系统包括链路断开检测单元、中断控制单元和链路回环单元；链路异常检测单元用于检测PCIe链路是否产生异常，当产生异常时，触发链路smlh_link_up信号的跳变，并将信号跳变发送至中断控制单元；中断控制单元根据接收的信号跳变产生中断信号，并将中断信号发送至CPU和链路回环单元；链路回环单元在收到中断控制单元发送的中断信号后自动配置PCIe链路进入自回环模式，进行异常处理。本发明设计了前端硬件链路切换、软件协同控制的处理方法，简化了硬件设计的复杂度，保证了主控系统的稳定性。

技术领域

本发明涉及SSD存储领域，具体是一种SSD链路异常处理系统及方法。

背景技术

由于固态硬盘（以下简称SSD）在性能方面的优势，而被越来越多的应用于服务器和存储系统中，充当数据存储的器件，因此SSD的稳定性对系统来说至关重要。PCIe链路是SSD对外交互的通道，关乎数据与命令通路的稳定性。链路异常包括链路断开和异常断电两大情况。链路断开会导致原本正在传输的数据被迫中断，对SSD内部设计的诸多硬件加速引擎的错误处理带来挑战。异常断电是指SSD在正常运行过程中出现电源的突然丢失，是更为严重的链路异常情况，一方面，需要在异常断电发生后及时完成内部缓存的有效数据保存；另一方面，SSD使用非易失性存储介质nand flash颗粒，具有物理存储单元不能覆盖写的原则，这对异常断电的处理有着更为苛刻的要求。通常情况下SSD板卡上会自带电容以支援异常断电发生后SSD板卡对电源的需求。由于异常断电的时刻具有不可预测性，对异常处理带来了难度。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供一种SSD链路异常处理系统及方法，对链路断开和异常断电等链路异常情况，设计了前端硬件链路切换、软件协同控制的处理方法，简化了硬件设计的复杂度，保证了主控系统的稳定性。

为了解决所述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种SSD链路异常处理系统，包括链路断开检测单元、中断控制单元和链路回环单元；

链路异常检测单元与PCIe模块、中断控制单元相连，用于检测PCIe链路是否产生异常，当产生异常时，触发链路smlh_link_up信号的跳变，并将信号跳变发送至中断控制单元；

中断控制单元与链路异常检测单元、CPU、链路回环单元相连，用于根据接收的信号跳变产生中断信号，并将中断信号发送至CPU和链路回环单元；

链路回环单元于PCIe模块、中断控制单元、CPU相连，链路回环单元在收到中断控制单元发送的中断信号后自动配置PCIe链路进入自回环模式，进行异常处理。

进一步的，链路异常检测单元检测到的异常为链路异常断开时，PCIe链路进入自回环模式进行的异常处理为：队列中写请求数据直接丢弃，并给AXI总线返回完成状态；队列中的读请求终止，返回超时错误给AXI总线。

进一步的，链路异常检测单元检测到的异常为链路异常掉电时PCIe链路进入自回环模式进行的异常处理为：通知CPU核开始异常下电动作并停止发送新的DMA请求，轮询检测已发送出的DMA请求返回完成消息，对于中断发生前已发送的DMA写请求标记完成，对中断发生前已发送的读请求的返回状态进行逻辑判断，如果读请求未完成，给演算法层返回传输失败，不保存主机数据，释放缓存，如果读请求已完成，给演算法层返回传输完成，保存；然后判断是否是异常断电，如果是，下电流程完成，如果不是，重新链路训练与建立链路，DMA重新初始化，NVME控制器重新初始化。

进一步的，发生异常断电事件时，链路异常处理跟随或者超前异常断电事件的处理。

进一步的，本系统适用于单核或多核主控系统。

本发明还公开了一种SSD链路异常检测方法，包括以下步骤：

S01）、链路异常检测单元检测PCIe链路是否产生异常，当产生异常时，触发链路smlh_link_up信号的跳变，并将信号跳变发送至中断控制单元；