[發(fā)明專利]基于飛騰和FPGA的嵌入式板卡的數(shù)據(jù)存儲方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110677609.2
• 申請日: 2021-06-18
• 公開（公告）號: CN113254383B
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 譚德輝;洪琳瑯;王樹
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南博匠信息科技有限公司
• 主分類號: G06F15/163
• 分類號: G06F15/163;G06F13/40;G06F13/42
• 代理公司: 長沙智勤知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43254
• 代理人: 彭鳳琴

本發(fā)明公開了一種基于飛騰和FPGA的嵌入式板卡的數(shù)據(jù)存儲方法及系統(tǒng)，通過非標準插接件將存儲盤和FPGA芯片建立通信連接進而組成VPX板卡，相比傳統(tǒng)的使用SATA接口將存儲盤和FPGA芯片建立通信連接方式，能夠大大增加VPX板卡的使用容量；本發(fā)明還設(shè)置一個與FPGA芯片通信連接的飛騰處理器，飛騰處理器運行有kylin操作系統(tǒng)，且操作系統(tǒng)設(shè)置有用戶空間文件系統(tǒng)，用戶可通過用戶空間文件系統(tǒng)來兼容標準文件管理系統(tǒng)，從而對存儲盤內(nèi)的數(shù)據(jù)文件進行管理操作；也就是說，本發(fā)明提出的基于飛騰和FPGA的嵌入式板卡的數(shù)據(jù)存儲方法，能夠兼具大容量，且能夠兼容操作系統(tǒng)的標準文件管理系統(tǒng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)存儲技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于飛騰和FPGA的嵌入式板卡的數(shù)據(jù)存儲方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

VPX嵌入式板卡因具有體積小，抗震性好，功耗低等優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于工控、機械、航海航天等領(lǐng)域，主要用來進行數(shù)據(jù)采集和存儲。但是VPX嵌入式板卡的體積小，一般不會設(shè)置過多的標準存儲接口，有限的存儲接口制約了VPX嵌入式板卡能夠連接的存儲盤的數(shù)量，所以VPX嵌入式板卡很難通過直接增加連接于存儲接口的存儲盤來增加存儲容量。

例如，1個VPX嵌入板卡最多只能設(shè)置2個標準存儲接口（如SATA接口或者NVMe接口），而一個標準存儲接口所能識別的單個存儲盤的最大容量一般是2TB，2個標準存儲接口最大也就是支持4TB，大大限制了VPX嵌入板卡能夠應(yīng)用的存儲容量。

故為了實現(xiàn)更大的存儲盤容量，需要擴大單個存儲盤的容量；但是受限于單片F(xiàn)lash（閃存顆粒）容量的上限，單個存儲盤的容量是有限的。有鑒于此，目前迫切需要一種兼具大容量，且能夠兼容操作系統(tǒng)的標準文件管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的是提供一種基于飛騰和FPGA的嵌入式板卡的數(shù)據(jù)存儲方法及系統(tǒng)，旨在解決目前迫切需要一種兼具大容量，且能夠兼容操作系統(tǒng)的標準文件管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲方案的問題。

本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：

一種基于飛騰和FPGA的嵌入式板卡的數(shù)據(jù)存儲方法，應(yīng)用于基于飛騰和FPGA的嵌入式板卡；所述基于飛騰和FPGA的嵌入式板卡包括FPGA芯片、飛騰處理器和多個非標準插接件；所述FPGA芯片通信連接于所述飛騰處理器；各所述非標準插接件均通信連接于所述FPGA芯片；所述飛騰處理器運行有kylin操作系統(tǒng)；所述kylin操作系統(tǒng)設(shè)置有文件管理模塊和用戶空間文件系統(tǒng)；所述方法，包括：

將存儲盤通信連接于各所述非標準插接件，以使所述存儲盤通信連接于所述FPGA芯片；

所述飛騰處理器通過文件管理模塊生成操作指令；

所述飛騰處理器基于所述操作指令，通過所述用戶空間文件系統(tǒng)和所述FPGA芯片對所述存儲盤進行相應(yīng)的操作。

優(yōu)選的，所述文件管理模塊為文件資源管理器；所述kylin操作系統(tǒng)還設(shè)置有XDMA驅(qū)動；所述FPGA芯片設(shè)置有PCIe接口、SATA -IP核和XDMA-PCIe-IP核；所述存儲盤通過所述非標準插接件通信連接于所述SATA -IP核；所述SATA -IP核和所述XDMA-PCIe-IP核通信連接；所述XDMA-PCIe-IP核通過所述PCIe接口與所述飛騰處理器通信連接；所述飛騰處理器基于所述操作指令，通過所述用戶空間文件系統(tǒng)和所述FPGA芯片對所述存儲盤進行相應(yīng)的操作，包括：

所述飛騰處理器基于所述操作指令，通過所述用戶空間文件系統(tǒng)、所述XDMA驅(qū)動、所述XDMA-PCIe-IP核和所述SATA -IP核對所述存儲盤進行相應(yīng)的操作。

優(yōu)選的，所述kylin操作系統(tǒng)運行有FUSE應(yīng)用程序；所述kylin操作系統(tǒng)設(shè)置有虛擬文件系統(tǒng)和內(nèi)核文件系統(tǒng)；所述飛騰處理器基于所述操作指令，通過所述用戶空間文件系統(tǒng)、所述XDMA驅(qū)動、所述XDMA-PCIe-IP核和所述SATA -IP核對所述存儲盤進行相應(yīng)的操作，包括：