Linux操作系统下IDE设备热插/拔系统及实现方法技术方案

一种Ｌｉｎｕｘ操作系统下ＩＤＥ设备热插／拔系统，用于在Ｌｉｎｕｘ操作系统带电运行的过程中，实现ＩＤＥ设备的插入和拔除，其中该系统包括：　　　　一中断处理模块，用于自动检测并分析ＩＤＥ设备热插／拔操作所引起的硬件中断；　　　　一用户空间处理模块，用于在接到该中断处理模块发出的通知后根据插／拔类型而将该ＩＤＥ设备与应用程序在用户空间相分离；及　　　　一ＩＤＥ注册信息处理模块，用于根据用户空间的处理情况以及插／拔类型而对ＩＤＥ设备的注册信息进行修改。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种IDE设备热插/拔系统及实现方法，特别是涉及一种在Linux操作系统下实现IDE设备热插/拔的系统及方法。
技术介绍
IDE(Integrated Device Electronics)是一种磁盘驱动器的接口类型，也称为ATA(AT Attachment)接口。IDE接口模式经历了三个不同时期的技术变化，由最早的PIO(Programmed I/O)传输方式升级到先进的DMA(DirectMemory Access)传输方式，直至现在最新的Ultra DMA(Ultra Direct MemoryAccess)传输方式。IDE设备指的是采用IDE接口的计算机设备。目前，我们的计算机中标配的IDE设备无外乎两类——硬盘和光驱，硬盘的存在形式比较简单，而光驱则包括CD-ROM驱动器、DVD-ROM驱动器和CD-R/RW光盘刻录机三种常见的类型。此外，我们不常见的IDE设备还有ZIP软盘驱动器、ORB活动硬盘驱动器等。总的来说，IDE与存储设备几乎可以说是如影随形。无论具体IDE设备的工作原理及结构设计如何，由于采用了同样的接口、在同样的总线上被同一个控制器指挥着，使用同样的指令体系来完成与系统数据的双向传输，因此，它们之间有很多共同之处。从具体的地方来看，这些相同之处表现在设备的数据连接/传输电缆、接口形状、设置方式都大致相同。直接与IDE设备打交道是IDE控制器，最早8086、286和386时代(甚至486时代的早期)，IDE设备都需要一个单独的控制卡来连接IDE设备，并通过这个卡上的IDE控制器来完成对IDE设备的各种访问操作。但自从486时代开始，IDE控制器被集成到了系统的芯片组的南桥芯片中，直到今天。这些芯片组都提供了完全相同的配置集成两个独立IDE控制器，每个控制器可接驳两个IDE设备(分别为主设备和从设备)。在IDE设备上也有一个IDE控制器来完成设备与主机之间IDE控制命令以及数据监控/传输等功能。只不过，这些控制器的存在形式由于IDE设备的不同，与主机端(芯片组内集成)完全不一样。简单来说，整个IDE就是由IDE设备、主机/设备的IDE控制器、IDE数据连接/传输电缆和接口共同构成的一个子系统。所谓热插拔，指的就是带电插/拔计算机的硬件。热插拔可以节省计算机关机重新激活的时间，还能降低开关机时计算机激活电流过大对硬件造成的冲击，所以在高级计算机用户中备受青睐。现有的IDE设备热插拔的实现，大致有如下两种方法一种采用专用的硬设备，在硬件磁盘数组的基础上，不需要软件(操作系统)的干预，实现IDE设备的热插/拔。这种方法硬设备造价昂贵，只适用于高档的服务器。另一种方法需要安装IDE控制器的专用驱动程序，由该专用的驱动程序实现IDE设备热插/拔。这个驱动程序依赖于特定的IDE控制器，通用性不强。同时，在Linux操作系统中，支持热插/拔的专用驱动程序并不容易获得。因此，如何在不需要专用的硬设备和专用的驱动程序的前提下，提供一种低成本且通用性较好的IDE设备热插/拔的方法已经成为急待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术为解决上述问题而提供一种Linux操作系统下IDE设备热插/拔的实现方法，不需要昂贵的硬设备和专用的驱动程序，即可在系统带电运行的过程中，实现IDE设备的插入和拔除。本专利技术提供一种Linux操作系统下IDE设备热插/拔系统，用于在Linux操作系统带电运行的过程中，实现IDE设备的插入和拔除，该系统包括一中断处理模块，用于自动检测并分析IDE设备热插拔操作所引起的硬件中断；一用户空间处理模块，用于在接到该中断处理模块发出的通知后根据插/拔类型而将该IDE设备与应用程序在用户空间相分离；以及一IDE注册信息处理模块，用于根据用户空间的处理情况以及插/拔类型而对IDE设备的注册信息进行修改。本专利技术进而提供一种Linux操作系统下IDE设备热插/拔的实现方法，在Linux操作系统带电运行的过程中，实现IDE设备的插入和拔除，该方法首先捕获IDE设备热插/拔事件，接着定位发生该热插/拔事件的具体IDE设备并分析插/拔类型，然后根据该IDE设备的使用情况将其与应用程序在用户空间分离，最后根据插/拔类型修改IDE控制器中的注册信息。本专利技术通过动态修改Linux内核中IDE设备的数据结构信息，在Linux操作系统层次上实现IDE设备插/拔操作，不需要专用的硬设备和专用的驱动程序，主要利用软件进行处理，成本很低且通用性较好。附图说明图1为本专利技术的Linux操作系统下IDE设备热插/拔的实现方法流程图；图2为本专利技术的Linux操作系统下IDE设备热插/拔系统模块结构图；图3为本专利技术所提供的中断处理模块的处理流程图；图4为本专利技术所提供的用户空间处理模块的处理流程图；及图5为本专利技术所提供的IDE注册信息处理模块的处理流程图。其中，附图标记说明如下步骤101 捕获IDE设备热插/拔事件步骤102 定位发生该热插/拔事件的具体IDE设备并分析插/拔类型步骤103 根据该IDE设备的使用情况将其与应用程序在用户空间分离步骤104 根据插/拔类型修改IDE控制器中的注册信息步骤301 注册中断处理程序步骤302 等待中断发生步骤303 判断中断具体内容步骤304 唤醒用户空间处理模块步骤401 等待中断处理模块唤醒通知步骤402 是否被中断唤醒步骤403 取得发生中断的具体设备步骤404 是否为拔除操作步骤405 控制器是否被使用步骤406 控制器是否有冗余步骤407 强制终止使用控制器的程序步骤408 调用IDE注册信息处理模块步骤409 从冗余中移除控制器步骤501 得到控制器的数据结构步骤502 是否为插入操作步骤503 初始化控制器的硬件参数步骤504 探测控制器，填充注册信息到控制器的数据结构中步骤505 设置控制器的DMA方式步骤506 启用DMA方式步骤507 清除控制器的注册信息具体实施方式如图1所示，本专利技术提供一种Linux操作系统下IDE设备热插/拔的实现方法，在Linux操作系统带电运行的过程中，实现IDE设备的插入和拔除，该方法首先捕获IDE设备热插/拔事件(步骤101)；接着定位发生该热插/拔事件的具体IDE设备并分析插/拔类型(步骤102)；然后根据该IDE设备的使用情况将其与应用程序在用户空间分离(步骤103)；最后根据插/拔类型修改IDE控制器中的注册信息(步骤104)。为进一步清楚的描述本专利技术的实现，请参阅图2，其为本专利技术的模块结构图，功能模块按照Linux的特点被划分成内核空间的“IDE注册信息处理模块”、“中断处理模块”和用户空间的“用户空间处理模块”三个模块。IDE控制器在发生热插/拔事件时，会产生硬件中断。“中断处理模块”注册一个中断处理程序，用来捕获热插/拔事件。在捕获到热插/拔事件后，中断处理模块分析中断原因具体的IDE控制器和插入/拔除类型。然后会通知“用户空间处理程序”进行处理。“用户空间处理模块”设计成一个守护进程，在Linux系统启动后自动执行并处于等待。在接到“中断处理模块”的通知后，“用户空间处理程序”完成用户空间需要进行的处理如拔除设备前，终止各个应用程序对该设备的使用，使该设备处本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文涵，陈玄同，王兴家，
申请(专利权)人：英业达股份有限公司，
类型：发明
国别省市：