[發明專利]基于非易失內存接口-遠程處理消息傳遞的通信方法、裝置及設備

在審

• 申請號: 202111415577.5
• 申請日: 2021-11-25
• 公開（公告）號: CN114397999A
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 張廣;李德建;肖堃;王于波;楊立新;白志華
• 申請（專利權）人: 北京智芯微電子科技有限公司;國網信息通信產業集團有限公司;國網江蘇省電力有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06;G06F9/54;H04L12/02;H04L67/01;H04L67/141;H04L69/22
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 高英英

本發明實施例提供一種基于非易失內存接口?遠程處理消息傳遞NVMe?over?RPMsg的通信方法、裝置及設備，屬于計算機技術領域。用于在異構多核系統級芯片上虛擬化遠程存儲系統，NVMe?over?RPMsg包括：來賓操作系統和遠程操作系統，所述通信方法包括：使所述來賓操作系統識別所述遠程操作系統為NVMe?over?RPMsg的目的端；在所述來賓操作系統上通過定制的非易失內存接口驅動器，將所述NVMe?over?RPMsg目的端封裝成NVMe SSD，其中所述來賓操作系統包括NVMe?over?RPMsg的前端；將從所述來賓操作系統發送的非易失內存接口命令發送到所述NVMe?over?RPMsg的目的端的仿真NVMe SSD控制器；使所述NVMe?over?RPMSG的前端和所述NVMe?over?RPMSG的目的端通過RPMsg通道相互通信。該通信方法消除高開銷的系統調用并減少長I/O堆棧，同時提高隨機讀/寫吞吐量。

技術領域

本發明涉及計算機技術領域，具體地涉及一種基于非易失內存接口-遠程處理消息傳遞NVMe-over-RPMsg的通信方法、裝置及設備。

背景技術

介于硬件系統的復雜性與多樣性，人們試圖尋求一個統一的接口來訪問不同類型的存儲設備。存儲虛擬化通過抽象和增加管理層來控制資源，屏蔽物理設備的復雜性。它簡化了基礎設施的管理，提高了存儲資源的利用率和能力。傳統的存儲虛擬化解決方案主要包括軟件虛擬化、硬件虛擬化(例如VT-d或SR-IOV)和半虛擬化。

上述傳統的存儲虛擬化解決方案存在一些局限性：

1)它們高度依賴于其他開發工具，且虛擬機帶來高開銷的系統調用會產生很長的I/O棧；

2)很難將這些方法移植到嵌入式平臺。

發明內容

本申請提出了一種稱為NVMe-over-remote processor messages(NVMe-over-RPMsg)的虛擬存儲框架，它可以將遠程存儲系統模擬為嵌入式環境中的通用NVMe SSD。通過修改本地NVMe驅動程序，而不是將復雜的虛擬機遷移到SoC即可實現。為了模擬主機和設備之間的傳統PCIe配置讀/寫操作，利用RPMsg(一種高效的處理器間通信協議)在guest OS和remote OS之間傳遞消息。

本發明實施例的目的是提供一種基于非易失內存接口-遠程處理消息傳遞NVMe-over-RPMsg的通信方法，用于在異構多核系統級芯片上虛擬化遠程存儲系統，所述NVMe-over-RPMsg包括：來賓操作系統和遠程操作系統，所述通信方法包括：使所述來賓操作系統識別所述遠程操作系統為NVMe-over-RPMsg的目的端；在所述來賓操作系統上通過定制的非易失內存接口驅動器，將所述NVMe-over RPMsg目的端封裝成非易失內存接口固態硬盤NVMe SSD，其中所述來賓操作系統包括所述NVMe-over-RPMsg的前端；將從所述來賓操作系統發送的非易失內存接口命令發送到所述NVMe-over-RPMsg的目的端的仿真NVMe SSD控制器；使所述NVMe-over-RPMsg的前端和所述NVMe-over-RPMsg的目的端通過遠程處理消息傳遞RPMsg通道相互通信。

可選地，所述NVMe-over-RPMsg的前端包括：定制的非易失內存接口驅動器和本地RPMsg驅動器。

可選地，所述本地RPMsg驅動器枚舉半虛擬化總線RPMsg-Virtio-Bus上的所述NVMe-over-RPMsg目的端，并提供對所述定制的非易失內存接口驅動器的訪問接口。

可選地，所述定制的非易失內存接口驅動器解析輸入/輸出I/O請求并將所述I/O請求轉換為所述非易失內存接口命令。