虚拟化信息操纵系统的输入/输出加速设备和方法技术方案

使用在虚拟化信息操作系统上的I/O加速器设备用于I/O加速的方法和系统包括预先引导表现为独立设备的第一和第二设备端点的配置。在装入具有对第二设备端点的独有访问的存储虚拟器具之后，管理程序可检测并装入第一设备端点的驱动器。存储虚拟器具可接着使用I/O加速器设备来发起数据传输I/O操作。数据传输操作可以是对存储设备的读或写操作，存储虚拟器具提供对该存储设备的访问。I/O加速器设备可使用直接存储器存取(DMA)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】背景
本公开通常涉及虚拟化信息操纵系统，且更具体地涉及用于在虚拟化信息操纵系统中的输入/输出(I/O)加速的设备和方法。。
技术介绍
当信息的值和使用持续增加时，个人和企业寻找额外的方式来处理并存储信息。用户可采用的一个选择是信息操纵系统。信息操纵系统通常为了商业、个人或其它目的而处理、编译、存储和/或传递信息或数据，从而允许用户利用信息的值。因为技术和信息操纵需要和要求在不同的用户或应用之间改变，信息操纵系统也可关于什么信息被操纵、信息如何被操纵、多少信息被处理、存储或传递以及信息可多么快和有效地被处理、存储或传递而改变。在信息操纵系统中的变化允许信息操纵系统是通用的或配置成用于特定的用户或特定的使用，例如财务交易处理、机位预订、企业数据存储或全球通信。此外，信息操纵系统可包括可配置成处理、存储和传递信息的各种硬件和软件部件，并可包括一个或多个计算机系统、数据存储系统和联网系统。信息操纵系统越来越多被部署在允许多个操作系统在单个信息操纵系统上运行的体系结构中。被标记为“虚拟化”的这种类型的信息操纵系统体系结构将软件从硬件断开，并将物理硬件的逻辑视图呈递给软件。在虚拟化信息操纵系统中，单个物理层服务器可例示多个独立的虚拟服务器。服务器虚拟化主要由提供在服务器硬件和也被称为客户操作系统(客户OS)的多个操作系统之间的软件层的一件硬件(常常被称为“管理程序(hypervisor)”)启用。管理程序软件提供将逻辑硬件接口呈递到客户操作系统的容器(container)。单独的客户OS连同各种应用或在客户OS之下执行的其它软件一起可能不知道执行正出现在虚拟化服务器环境中(与专用物理服务器相反)。在管理程序之下执行的客户OS的这样的实例可被称为“虚拟机”或“VM”。由于很多原因，虚拟化体系结构可能时常被使用，例如但不限于：(1)增加的硬件资源利用；(2)在整个公共基于标准的基础设施中的有成本效益的可扩性；(3)在多个服务器当中的工作负荷便携性；(4)通过认证公共虚拟接口而非多个物理硬件来精简应用；以及(5)复杂配置封装到容易被复制和预备的文件内，以及其它原因。如上面提到的，信息操纵系统可包括例如作为客户操作系统在相应的虚拟机中执行的一个或多个操作系统。操作系统提供很多功能，例如控制对硬件资源的访问以及控制应用软件的执行。操作系统还提供资源和服务以支持应用软件。这些资源和服务可包括数据存储、对至少一个文件系统的支持、集中式配置数据库(例如在MicrosoftWindows操作系统中找到的注册表)、目录服务、图形用户界面、联网堆栈、设备驱动器和设备管理软件。在一些实例中，服务可由在信息操纵系统例如数据库服务器上运行的其它应用软件提供。信息操纵系统可包括连接到各种设备例如外围部件互联(“PCI”)设备和PCIexpress(“PCI-E”)设备的多个处理器。操作系统可包括配置成便于设备的使用的一个或多个驱动器。如前文提到的，信息操纵系统还可运行一个或多个虚拟机，其中每个虚拟机可例示客户操作系统。虚拟机可由虚拟机管理器例如管理程序管理。可为了设备通过而配置某些虚拟机，使得虚拟机可直接利用物理设备，而不需要操作系统驱动器的中间使用。常规虚拟化信息操纵系统可受益于虚拟机的增加的性能。提高的性能也可受益于虚拟化系统，其中多个虚拟机同时操作。在虚拟机中的客户OS之下执行的应用也可受益于来自某些计算资源例如存储资源的较高性能。
技术实现思路
在一个方面中，所公开的方法是用于使用加速器设备使在管理程序上的数据传输操作加速。在引导处理器子系统上的管理程序之前，该方法可包括配置与加速器设备相关的第一快捷外设互联(PCI-E)端点和第二PCI-E端点。加速器设备可以是处理器子系统可访问的物理PCI-E设备。该方法可包括使用处理器子系统来引导管理程序以及装入存储虚拟器具(SVA)作为在管理程序上的虚拟机。管理程序可分配第二PCI-E端点用于由SVA独有地访问。该方法可包括经由第二PCI-E端点通过SVA激活第一PCI-E端点。响应于激活第一PCI-E端点，该方法可包括为第一PCI-E端点装入管理程序设备驱动器。第一PCI-E端点可对于管理程序表现为经由管理程序设备驱动器可访问的逻辑硬件适配器。该方法还可包括通过SVA激活在第一PCI-E端点和第二PCI-E端点之间的数据传输操作。在某些实施方式中，该方法包括经由第二PCI-E端点由SVA执行的额外操作。当数据传输操作在进展中时，该方法可包括终止数据传输操作以及去激活第一PCI-E端点。该方法还可包括在加速器设备上对第一PCI-E端点的第一个性配置文件和第二PCI-E端点的第二个性配置文件编程。个性配置文件可包括PCI-E端点的配置信息。该方法还可包括重新启动第二PCI-E端点。响应于重新启动第二PCI-E端点，该方法可包括重新启动第一PCI-E端点。其它所公开的方面包括制品，其包括存储由处理器子系统可执行的指令的非临时计算机可读介质和包括处理器的信息操纵系统，处理器访问存储由处理器子系统可执行的指令的存储器子系统。附图说明为了本专利技术及其特征和优点的更彻底理解，现在参考结合附图来理解的附图，其中：图1是如本文所述的使用I/O加速器设备的信息操纵系统的实施方式的选定元件的方框图；图2是如本文所述的使用I/O加速器设备的信息操纵系统的实施方式的选定元件的方框图；图3是如本文所述的使用I/O加速器设备的存储空间的实施方式的选定元件的方框图；图4是描绘如本文所述的用于使用I/O加速器设备来进行I/O加速的方法的实施方式的选定元件的流程图；以及图5是描绘如本文所述的用于使用I/O加速器设备来进行I/O加速的方法的实施方式的选定元件的流程图。具体实施方式在下面的描述中，作为例子阐述了细节以便于所公开的主题的讨论。然而，对于本领域中的普通技术人员应明显，所公开的实施方式是示例性的，而不是所有可能的实施方式的无遗漏集合。在整个本公开中，参考数字的用连字符连接的形式指元件的特定实例，而参考数字的无连字符连接的形式一般或共同地指元件。因此例如，设备“12-1”指设备类别的实例，其共同被称为设备“12”，且其中任一个可一般被称为设备“12”。如前面提到的，当前的虚拟信息操纵系统可要求来自计算资源例如由在客户操作系统之下执行的应用使用的存储资源的较高性能。很多虚拟化服务器平台可能期望向以在同一服务器上执行的软件的形式的这样的应用提供存储资源，应用在该服务器上执行，这可通过带来最接近应用的数据来提供某些优点。这样的软件定义的存储可进一步实现新技术，例如但不限于：(1)使用固态设备(SSD)来缓存存储操作和数据的闪存高速缓存器和缓存网络；(2)虚拟存储区域网络(SAN)；以及(3)根据I/O负载和访问模式通过将数据存储在本地存储资源、SAN存储器和网络存储器当中而进行的数据分层。服务器虚拟化通过启用多个工作负荷以在单个物理机上运行而是软件定义的存储器的关键启用程序。这样的工作负荷也通过供应最接近访问存储在存储资源上的数据的应用的存储资源来得益。提供这样的功能的存储软件可与多个较低级别设备驱动器交互作用。例如：在存储设备驱动器的顶部上的一层可使用各种类型的互连结构(即iSCSI、光纤通道、以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于使用加速器设备使在管理程序上的数据传输操作加速的方法，所述方法包括：在引导处理器子系统上的所述管理程序之前，配置与加速器设备相关的第一快捷外设互联(PCI‑E)端点和第二PCI‑E端点，其中所述加速器设备是所述处理器子系统可访问的物理PCI‑E设备；使用所述处理器子系统来引导所述管理程序；装入存储虚拟器具(SVA)作为在所述管理程序上的虚拟机，其中所述管理程序分配所述第二PCI‑E端点用于由所述SVA独有地访问；经由所述第二PCI‑E端点通过所述SVA激活所述第一PCI‑E端点；响应于激活所述第一PCI‑E端点，为所述第一PCI‑E端点装入管理程序设备驱动器，其中所述第一PCI‑E端点对于所述管理程序表现为经由所述管理程序设备驱动器可访问的逻辑硬件适配器；以及通过所述SVA激活在所述第一PCI‑E端点和所述第二PCI‑E端点之间的数据传输操作。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.16 US 14/333,3431.一种用于使用加速器设备使在管理程序上的数据传输操作加速的方法，所述方法包括：在引导处理器子系统上的所述管理程序之前，配置与加速器设备相关的第一快捷外设互联(PCI-E)端点和第二PCI-E端点，其中所述加速器设备是所述处理器子系统可访问的物理PCI-E设备；使用所述处理器子系统来引导所述管理程序；装入存储虚拟器具(SVA)作为在所述管理程序上的虚拟机，其中所述管理程序分配所述第二PCI-E端点用于由所述SVA独有地访问；经由所述第二PCI-E端点通过所述SVA激活所述第一PCI-E端点；响应于激活所述第一PCI-E端点，为所述第一PCI-E端点装入管理程序设备驱动器，其中所述第一PCI-E端点对于所述管理程序表现为经由所述管理程序设备驱动器可访问的逻辑硬件适配器；以及通过所述SVA激活在所述第一PCI-E端点和所述第二PCI-E端点之间的数据传输操作。2.如权利要求1所述的方法，其中所述数据传输操作在所述管理程序上执行的第一虚拟机和第二虚拟机之间。3.如权利要求2所述的方法，其中所述第一PCI-E端点与所述第一虚拟机的第一地址空间相关，以及所述第二PCI-E端点与所述第二虚拟机的第二地址空间相关，其中所述加速器设备执行在所述第一地址空间与物理存储器地址空间之间和在所述第二地址空间与物理存储器地址空间之间的地址转换交易。4.如权利要求3所述的方法，其中所述加速器设备为所述地址转换交易执行地址转换缓存，其中所述地址转换缓存在所述数据传输操作被发起之前被执行。5.如权利要求1所述的方法，其中所述数据传输操作包括由所述加速器设备执行的直接存储器存取(DMA)操作，以及其中发起所述数据传输操作包括：使用于所述DMA操作的DMA参数由所述SVA发送到所述加速器设备。6.如权利要求1所述的方法，其中所述数据传输操作包括由所述加速器设备执行的已编程的输入/输出(PIO)操作。7.如权利要求1所述的方法，还包括由所述SVA经由所述第二PCI-E端点：当所述数据传输操作在进展中时，终止所述数据传输操作；去激活所述第一PCI-E端点；在所述加速器设备上对所述第一PCI-E端点的第一个性配置文件和所述第二PCI-E端点的第二个性配置文件编程，其中个性配置文件包括PCI-E端点的配置信息；重新启动所述第二PCI-E端点；以及响应于重新启动所述第二PCI-E端点，重新启动所述第一PCI-E端点。8.如权利要求1所述的方法，其中所述数据传输操作包括由所述加速器设备执行的数据处理操作，其中所述数据处理操作选自：加密；压缩；校验和；以及恶意代码检测。9.如权利要求1所述的方法，其中所述SVA使用所述第二PCI-E端点来访问在所述加速器设备上的专用设备，所述专用设备选自：存储器设备；网络接口适配器；存储适配器；以及存储设备。10.如权利要求2所述的方法，其中所述SVA对所述加速器设备编程以产生与所述数据传输操作相关的中断。11.一种信息操纵系统，包括：加速器设备，其为物理快捷外设互联(PCI-E)设备；处理器子...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·舒拉，R·W·霍尔穆特，S·T·伊耶，D·M·金，N·麦，
申请(专利权)人：戴尔产品有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US