用于可扩展的可远程访问存储器片段的技术制造技术

用于单边远程存储器访问通信的技术包括在网络上进行通信时的多个计算节点。接收方计算节点接收来自发送方节点的消息并从所述消息中提取片段标识符。所述接收方计算节点基于所述片段标识符确定与其本地存储器的分区全局地址空间(PGAS)片段相关联的片段起始地址。所述接收方计算节点可以对所述本地存储器中或主机结构接口中所存储的片段表进行索引。所述接收方计算节点基于所述消息中所包括的所述片段起始地址和偏移量确定所述PGAS片段内的本地目的地地址。所述接收方计算节点在所述本地目的地地址处执行远程存储器访问操作。所述接收方计算节点可以通过所述接收方计算节点的所述主机结构接口在硬件中执行这些操作。描述并要求保护了其他实施例。

Technology for extensible remotely access memory fragments

The technology used for single side remote memory access communication includes multiple computing nodes for communication on the network. The receiver computing node receives messages from the sender node and extracts the fragment identifier from the message. The receiver computing node determines the fragment start address associated with its local memory's global address space (PGAS) fragment based on the fragment identifier. The recipient computing node can index the fragment tables stored in the local memory or the host structure interface. The receiver computing node determines the local destination address within the PGAS fragment based on the fragment start address and the offset included in the message. The receiver computing node performs a remote memory access operation at the local destination address. The receiver computing node can perform these operations in the hardware by the said host structure interface of the receiver's computing node. Other examples are described and required to be protected.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于可扩展的可远程访问存储器片段的技术政府权利条款本专利技术是在政府支持下根据国防部授予的合同号H98230-13-D-0124进行的。政府对本专利技术具有一定的权利。相关申请的交叉引用本申请要求于2015年4月27日提交的题为“TECHNOLOGIESFORSCALABLEREMOTELYACCESSIBLEMEMORYSEGMENTS(用于可扩展的可远程访问存储器片段的技术)”的美国专利技术专利申请序列号14/696,719的优先权。
技术介绍
目前的许多并行计算应用使用分区全局地址空间(PGAS)编程模型，通常是结合单边通信。PGAS应用定义了被分成一个或多个逻辑分区的全局地址空间。每个逻辑分区可以由特定进程拥有、被指定给所述特定进程、或另外与所述特定进程有密切关系，并且多进程应用的每个进程通常在单独的计算节点上执行。因而，PGAS应用可以允许开发者创建利用参照物的局部性的并行程序，以得到更好的性能。单边通信存储器访问模型允许发送方进程向接收方进程发射存储器访问消息(例如，get、put、或其他消息)，而不需要接收方进程的参与。单边通信可以支持硬件加速，这对于高性能计算(HPC)应用而言特别重要。某些目前用于提供多个可远程访问存储器片段和/或存储器分配的的方式需要每个发送方进程存储或检索与每个接收方进程相关联的通信参数。例如，在关于分区全局地址空间编程模型(PGAS’14)的第8次国际会议(2014)的过程中，针对OpenSHMEM的非对称存储器扩展，LatchesarIonkov和GingerYoung提出了在发射存储器访问消息之前需要每个发送方首先获取并高速缓存来自接收方进程的通信参数的对OpenSHMEM的非对称分配扩展。因而，目前的方式可能会使得每个发送方进程处所存储的存储器随着系统中的进程总数而线性地增大。其他目前的解决方案可能会在具有对称地址的单片段PGAS上分层放置多个存储器片段和/或分配。在这些系统中，每个进程可以预留足够大以用于所述片段中每个进程所暴露的最大缓冲区的地址空间。另外，许多商用操作系统(比如)并不跨HPC集群中的多个节点提供对对称地址的支持。附图说明在此所描述的概念借助于示例而非借助于限制在附图中说明。为了说明的简单和清晰起见，附图中所展示的元件不一定按比例绘制。在认为适当的情况下，在附图当中重复参考标号以表示相应或相似的元件。图1是一种用于对可远程访问存储器片段进行访问的系统的至少一个实施例的简化框图；图2是可由图1的系统建立的各种环境的至少一个实施例的简化框图；图3是可由图1和图2的系统的接收方计算节点执行的一种用于对可远程访问存储器片段进行远程访问的方法的至少一个实施例的简化流程图；图4是示意图，展示了可以作为图3的方法的一部分执行的本地目的地地址确定；并且图5是可由图1和图2的系统的发送方计算节点执行的一种用于对可远程访问存储器片段进行远程访问的方法的至少一个实施例的简化流程图。具体实施方式虽然本专利技术的概念容许各种修改及替代形式，但其特定实施例已在图式中借助于示例展示，并且在此将予以详细描述。然而，应当理解的是，不意在将本公开的概念限制于所公开的特定形式，而相反，意图是覆盖与本公开和所附权利要求书一致的所有修改型式、等效型式和替代型式。在说明书中提到的“一个实施例”、“实施例”、“说明性施例”等指示所描述的实施例可包含特定特征、结构或特性，但每一个实施例可能或者可能不一定包含所述特定特征、结构或特性。此外，此些短语不一定指相同的实施例。进一步地，当关于实施例而描述特定特征、结构或特性时，应当认为的是，无论是否进行了明确描述，结合其他实施例来实现这种特征、结构或特性都在本领域的技术人员的知识内。另外，应当认识到，“A、B和C中的至少一者”形式的列表内所包括的项可以指(A)；(B)；(C)；(A和B)；(A和C)；(B和C)；或(A、B、和C)。类似地，以“A、B或C中的至少一个”的形式列出的项可以指(A)；(B)；(C)；(A和B)；(A和C)；(B和C)；或(A、B和C)。在一些情况下，可以在硬件、固件、软件或其任何组合中实现所公开的实施例。所公开的实施例还可以实施为一个或多个瞬态或非瞬态机器可读(例如，计算机可读)存储媒体所携带或其上所存储的指令，这些指令可以由一个或多个处理器读取和执行。机器可读存储介质可以被实施为任何存储设备、机制、或用于存储或传输采用机器可读形式的信息的其他物理结构(例如，易失性或非易失性存储器、介质盘或其他介质设备)。在附图中，可以采用特定安排和/或排序来示出一些结构特征或方法特征。然而，应当理解的是，可能不需要这种特定的安排和/或排序。相反，在一些实施例中，可以采用与在说明性附图中所示出的方式和/或顺序不同的方式和/或顺序来安排这种特征。另外，在特定的图中包括结构性特征或方法特征并不意味着暗示在所有实施例中都需要这种特征，并且在某些实施例中，可以不包括这种特征或者这种特征可以与其他特征组合。现在参照图1，在说明性实施例中，一种用于可扩展远程存储器访问的系统100包括通过网络104进行通信的若干计算节点102。所展示的系统100包括两个计算节点102a、102b；然而，应该理解的是，系统100可以包括更多的计算节点102。在使用中，如下文中更详细描述的，发送方计算节点102a的进程向接收方计算节点102b发射单边存储器访问消息(例如，get消息或put消息)。接收方计算节点102b从所述消息中提取分区全局地址空间(PGAS)片段标识符，并使用由接收方计算节点102b在本地存储的信息来查找片段起始地址。使用所述消息中所包括的所述片段起始地址和偏移量，接收方计算接节点102b执行所请求的存储器操作。接收方计算节点102b可以在软件中或在硬件中执行这些操作，例如通过主机结构接口、网络接口控制器、或接收方计算节点102b的其他联网硬件。因而，系统100不要求发送方节点102a存储系统100中的每个接收方节点102b的通信参数(例如，片段起始地址)，这可以针对大量计算节点102提高可扩展性。具体地，针对每个计算节点102的存储器要求可以随着系统100中PGAS片段的数量而线性地扩展，而与系统100中的计算节点102和/或其他计算进程的数量无关。另外，系统100可以支持单边存储器操作的硬件加速，并因而适用于高性能计算(HPC)应用以及其他性能敏感应用。进一步，系统100不需要支持对称存储器地址，并因此可以利用商用操作系统(比如)来实施。每个计算节点102可以实施为能够执行在此所描述的功能的任何类型的计算设备或计算机设备，包括但不限于：计算机、服务器、机架安装式服务器、高性能计算节点、台式计算机、工作站、膝上计算机、笔记本计算机、平板计算机、移动计算设备、可穿戴计算设备、网络家电、分布式计算系统、基于处理器的系统和/或消费者电子设备。如图1中所示，计算节点102示意性地包括处理器120、输入/输出子系统124、存储器126、数据存储设备128以及通信电路系统130。当然，在其他实施例中，计算节点102可以包括其他部件或附加部件，比如，服务器计算机中常见的部件(例如，各种输入/输出设备)。另外地，在一些实施例中，说明性部件中的一个或多个说明性部件可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对可远程访问存储器片段进行单边访问的计算设备，所述计算设备包括：通信模块，用于接收来自发送方计算设备的远程存储器访问消息，其中，所述远程存储器访问消息包括片段标识符和偏移量；分段模块，用于：(i)基于所述片段标识符确定片段起始地址，其中，所述片段起始地址与所述计算设备的存储器的可远程访问的片段相关联；以及(ii)根据所述片段起始地址和所述偏移量确定所述计算设备的所述存储器的所述可远程访问的片段内的本地目的地地址；以及存储器访问模块，用于在所述本地目的地地址处执行由所述远程存储器访问消息请求的远程存储器访问操作。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.27 US 14/696,7191.一种用于对可远程访问存储器片段进行单边访问的计算设备，所述计算设备包括：通信模块，用于接收来自发送方计算设备的远程存储器访问消息，其中，所述远程存储器访问消息包括片段标识符和偏移量；分段模块，用于：(i)基于所述片段标识符确定片段起始地址，其中，所述片段起始地址与所述计算设备的存储器的可远程访问的片段相关联；以及(ii)根据所述片段起始地址和所述偏移量确定所述计算设备的所述存储器的所述可远程访问的片段内的本地目的地地址；以及存储器访问模块，用于在所述本地目的地地址处执行由所述远程存储器访问消息请求的远程存储器访问操作。2.如权利要求1所述的计算设备，进一步包括主机结构接口，其中：接收所述远程访问消息包括：由所述主机结构接口接收所述远程访问消息；基于所述片段标识符确定所述片段起始地址包括：由所述主机结构接口基于所述片段标识符确定所述片段起始地址；确定所述本地目的地地址包括：由所述主机结构接口确定所述本地目的地地址；并且执行所述远程存储器访问操作包括：由所述主机结构接口执行所述远程存储器访问操作。3.如权利要求1所述的计算设备，其中，确定所述片段起始地址包括：利用所述片段标识符对所述计算设备的片段表进行索引，从而检索所述片段起始地址。4.如权利要求3所述的计算设备，其中，对所述片段表进行索引包括：对存储在所述计算设备的主存储器中的片段表进行索引。5.如权利要求3所述的计算设备，其中，对所述片段表进行索引包括：对存储在所述计算设备的主机结构接口中的片段表进行索引。6.如权利要求3所述的计算设备，其中：所述分段模块进一步用于：由所述计算设备的主机结构接口从所述远程存储器访问消息中提取所述片段标识符；并且对所述片段表进行索引包括：由所述主机结构接口对所述片段表进行索引。7.如权利要求1所述的计算设备，其中，确定所述本地目的地地址包括：将所述片段起始地址与所述偏移量相加。8.如权利要求1所述的计算设备，其中，确定所述本地目的地地址包括：基于所述片段标识符确定移位单位，其中，所述移位单位与所述计算设备的所述存储器的所述可远程访问的片段相关联；以及将所述偏移量与所述移位单位相乘。9.如权利要求1-8中任一项所述的计算设备，其中，执行所述远程存储器访问操作包括：由所述计算设备的主机结构接口执行所述远程存储器访问操作。10.如权利要求1-8中任一项所述的计算设备，其中，执行所述远程存储器访问操作包括：从所述本地目的地地址读取数据，或向所述本地目的地地址写入数据。11.如权利要求1-8中任一项所述的计算设备，其中：所述远程存储器访问消息进一步包括消息长度；并且所述分段模块进一步用于：(i)基于所述片段标识符确定片段大小；以及(ii)基于所述偏移量、所述消息长度和所述片段大小检测溢出条件。12.一种用于对可远程访问存储器片段进行单边访问的计算设备，所述计算设备包括：存储器命令模块，用于创建包括片段标识符和偏移...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·迪南，M·弗拉伊斯里克，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国,US