[发明专利]数据存取控制方法、嵌入式存储系统及嵌入式设备

权利要求书

1.一种数据存取控制方法，其特征在于，包括：

基于可编程逻辑门阵列FPGA实现的主机控制器获取待执行的设备操作命令，所述主机控制器是基于非易失性存储器的传输规范NVMe的主机控制器；

所述主机控制器将所述设备操作命令写入设备操作命令提交队列；

所述主机控制器通过基于所述可编程逻辑门阵列FPGA实现的高速串行计算机扩展总线标准PCIe控制器，通知NVMe固态存储设备的设备控制器执行所述设备操作命令；

所述设备控制器通过所述PCIe控制器从所述提交队列获取所述设备操作命令；

所述设备控制器执行所述设备操作命令；

所述设备控制器通过所述PCIe控制器将命令执行结果写入设备操作命令完成队列；

所述主机控制器通过硬件查询方式实时检测设备操作命令完成队列项；若检测到所述完成队列项，则处理所述完成队列项包括的命令执行结果；

其中，所述提交队列是基于所述可编程逻辑门阵列FPGA实现的提交队列；

所述主机控制器通知固态存储设备的设备控制器执行所述设备操作命令，包括：

所述主机控制器通过所述PCIe控制器，将所述设备操作命令在所述提交队列中的存储地址写入提交队列门铃寄存器；

所述设备控制器通过所述提交队列门铃寄存器获取执行所述设备操作命令的通知；

其中，所述设备操作命令包括写数据命令；所述数据存取控制方法还包括：

应用程序向基于所述可编程逻辑门阵列FPGA实现的数据写入控制模块发送帧起始脉冲信号和待写入数据帧的起始地址；

针对所述待写入数据帧的各个子帧，所述应用程序通过所述数据写入控制模块获取基于所述可编程逻辑门阵列FPGA实现的数据写入缓冲区的状态,并根据所述状态判断所述数据写入缓冲区的可用空间是否满足所述子帧的存储需求；若是，则所述应用程序将所述子帧的数据有效指示和数据同步写入至所述数据写入缓冲区；

基于所述可编程逻辑门阵列FPGA实现的主机控制器获取待执行的设备操作命令，包括：

在所述主机控制器确定所述数据写入缓冲区的数据量达到第一预设阈值时，根据所述起始地址生成所述写数据命令；

所述设备控制器执行所述设备操作命令，包括：

所述设备控制器通过所述PCIe控制器获取所述数据写入缓冲区中的数据；

将所述数据写入缓冲区中的数据写入所述固态存储设备；

所述方法还包括：

在将所述待写入数据帧写入至所述固态存储设备后，所述应用程序向所述数据写入控制模块发送数据帧结束信号；

所述数据写入控制模块通过基于所述可编程逻辑门阵列FPGA实现的应用程序数据控制模块,将所述待写入数据帧的文件信息存储到基于所述可编程逻辑门阵列FPGA实现的文件系统管理模块的文件索引区；

其中，所述设备操作命令包括读数据命令；所述数据存取控制方法还包括：

应用程序向基于所述可编程逻辑门阵列FPGA实现的数据读出控制模块发送读数据帧命令，所述读数据帧命令包括LBA起始地址和数据读取长度；

所述数据读出控制模块将所述读数据帧命令转发至所述主机控制器；

基于所述可编程逻辑门阵列FPGA实现的主机控制器获取待执行的设备操作命令，包括：

所述主机控制器获取基于所述可编程逻辑门阵列FPGA实现的数据读出缓冲区的状态；

所述主机控制器根据所述数据读出缓冲区的状态、所述LBA起始地址和所述数据读取长度，生成一个或多个所述读数据命令；

所述设备控制器执行所述设备操作命令，包括：

所述设备控制器从所述固态存储设备读取数据；

通过所述PCIe控制器将读取的数据发送至所述数据读出缓冲区；

所述处理所述命令执行结果，包括：

所述数据读出控制模块向所述应用程序发送帧起始脉冲信号；

针对所述数据读出缓冲区中已读取数据的各个子帧，所述数据读出控制模块获取基于所述可编程逻辑门阵列FPGA实现的应用程序缓冲区的状态,并根据所述应用程序缓冲区的状态判断所述应用程序缓冲区的可用空间是否满足所述子帧的存储需求；若是，则所述数据读出控制模块将所述子帧的数据有效指示和数据同步写入至所述应用程序缓冲区；

所述应用程序读取所述应用程序缓冲区中的数据；

在将所有所述子帧的数据写入至所述应用程序缓冲区后，所述数据读出控制模块向所述应用程序发送数据帧结束信号。