分区系统的带有动态配置的外围元件互联槽控制装置制造方法及图纸

提供了一种在分区计算机系统中在基本主机桥（ＰＨＢ）内分区和分配各个外围元件互联槽的系统。包括了一个革新的ＰＨＢ系统，它允许ＰＣＩ槽在给定时间被动态地分配给一个或多个分区，允许更高效地分配系统资源。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及多处理器计算机系统，更具体地涉及在分区多处理器系统的处理器中资源分配。更进一步，最佳实施例涉及分区和分配多处理器计算机系统中的各个PCI槽的系统。多处理器计算机系统在现有技术中是众所周知的，并用于通过允许将处理任务在几个不同系统处理器中分割而提高处理能力。在传统系统中，每个处理器能够访问所有系统资源；即，例如存储器和I/O设备的所有系统资源在所有系统处理器中共享。典型的，系统资源的一些部分在处理器中被分区，例如，每个处理器将可以访问一个共享存储器，该存储器被分割成使每个处理器有自己的工作区。近来，对称多处理器(SMP)系统被分区成象多个独立计算机系统一样工作。例如，一个有八个处理器的系统可以配置成将八个处理器(或一个或多个处理器的多个组)的每一个看作一个为了处理目的独立的系统。这些“虚拟”系统的每一个将有自己的操作系统副本，并可以被独立分配任务，或作为一个处理簇一起运行，这提供了高速处理和更高的可靠性。典型的，在多处理器系统中，还有一个“服务”处理器，它管理整个系统的启动和运行，包括系统配置和在共享总线和设备上从和向特定处理器路由数据。当一个多处理器系统中多个虚拟系统被配置成作为一个簇运行时，必须提供软件支持允许每个簇节点与多处理器中的每个其他节点通信以进行法定人数谈判(quorum negotiation)和确认，发送“心跳”(heartbeat)，并使用任何簇通信技术进行其他法定人数功能。当它完成时，如果其中一个处理器失败，这将使那个处理器在这个簇中不可用，则使用标准簇技术将分配给那个节点的工作能够重分配给剩余的处理器(节点)。典型的，当多处理器系统被分成多个虚拟系统时，每个虚拟系统有它自己的操作系统副本，并且每个虚拟系统使用相同的操作系统。由于每个处理器运行相同的操作系统，在处理器中提供资源分配将相对较容易。但是，当前，市场有这样的需求，即有在多个虚拟系统中运行多于一个操作系统的能力。例如，用户可能希望在一个分区中运行UNIX型的操作系统，而在第二个分区中运行基于“视窗”的操作系统。这种需求带来与资源分配相关的特定问题；而在一个多处理器系统中在分区间分割存储器一般由硬件支持，例如外围元件互联(PCI)槽的其他资源分配由操作系统管理。由于多个分区可以每个运行一种不同的操作系统，这就需要一种不基于操作系统分配系统资源的方法。具体地，需要一种独立于操作系统的方案，它允许例如PCI槽的系统资源在多处理器计算机系统中的多个分区中分配。本专利技术的一个目的是提供一种用于操作多处理器计算机系统的系统。本专利技术的另一个目的是提供一种在多处理器计算机系统中改进的资源分配的系统。本专利技术的另一个目的是提供一种在多处理器计算机系统中分区和分配各个PCI槽的系统。现在说明上述目的的实现。提供了一种在分区计算机系统中在基本主机桥(PHB)内分区和分配各个PCI槽的系统。包含了一个革新的PHB系统，它允许一个PCI槽在给定时间被动态地分配给一个或多个分区，使得更高效地进行系统资源分配。以下的详细描述使本专利技术的上述目的和其他目的、特征和优点更清楚。在权利要求书中限定了本专利技术的新颖性特征。但是，参考以下对示意性实施例的详细描述并结合附图可以更好的理解本专利技术本身，最佳使用方式，进一步的目的和它的优点，其中附图说明图1是根据本专利技术的最佳实施例的示意性计算机系统的方框图；图2描述根据本专利技术的最佳实施例的分区计算机系统的高层的方框图；图3是根据本专利技术的最佳实施例的八个处理器计算机系统的更详细的方框图；图4描述根据本专利技术的最佳实施例的改进的PCI主机桥；图5是根据本专利技术的最佳实施例的分区描述符表；图6是根据本专利技术的最佳实施例的系统配置过程的流程图；图7A示出根据本专利技术的最佳实施例的处理器发起的PCI写入；图7B示出根据本专利技术的最佳实施例的PCI设备发起的存储器写入；图8A示出根据本专利技术的最佳实施例的独占所有槽移去操作；图8B示出根据本专利技术的最佳实施例的独占所有槽添加操作；图9示出根据本专利技术最佳实施例的多所有槽移去操作；图10A和10B示出根据本专利技术最佳实施例的多所有槽添加操作；以下参考附图，特别是参考图1，描述根据本专利技术最佳实施例的数据处理系统的方框图。数据处理系统100可以是，例如，一个台式个人计算机，它可以由纽约州Armonk的国际商业机器公司提供。数据处理系统100包括处理器101和102，在这个示意性实施例中，每个处理器分别连接至第二级(L2)高速缓存103和104，它们依次连接至系统总线106。连接至系统总线106的还有系统存储器108和基本主机桥(PHB)122。PHB122将I/0总线连接至系统总线106，从一个总线向另一个转发和/或发送数据交易。在一个示意性实施例中，数据处理系统100包括图形适配器118，连接至I/O总线112，从显示器120接收用户接口信息。外围设备，如可以是硬盘驱动器的非易失型存储器114，和可以是传统鼠标，跟踪球，或其他的键盘/指示设备116，通过一个工业标准结构(ISA)桥连接至I/O总线112。PHB122还通过I/O总线112连接至PCI槽124。图1示出的示意性实施例只是用于说明目的，本领域的技术人员可以理解在形式和功能上都可以有多种变化。例如，数据处理系统100可以还包括一个光盘只读存储器(CD-ROM)或数字视频盘(DVD)驱动器，声卡和音频扬声器，和多个其他可选部件。所有这些变化都被认为是在本专利技术的实质和范围内。以下的数据处理系统100和示意性分区计算机系统只是用于说明目的，并不用于限制本专利技术。参考图2，示出了根据本专利技术最佳实施例的分区计算机系统的高层方框图。在该图中，示出了一个有三个微处理器(uP)204-206和五个PCI槽208-212的计算机系统200。PCI子系统207由五个PCI槽和PCI主机桥(PHB)201组成。在该图中，系统被分为两个分区；分区207包括微处理器204和205，PCI槽208和209，和PHB201。分区203包括微处理器206，PCI槽210-212，和PHB201。请注意，这两个分区共享相同的PHB，它控制PCI槽的分区。现参考图3，描述根据本专利技术最佳实施例的八个处理器可分区计算机系统的更详细的方框图。在该方框图中，示出了八个处理器301-308，它们使用内核芯片集320以对称多处理器方式连接，内核芯片集320包括一个地址控制器321和数据控制器322，数据控制器322通过地址总线323，325和数据总线324，326的一个交叉(crossbar)连接至处理器301-308。在最佳实施例中，这些处理器是英特尔PentiumII类的处理器。内核逻辑320为每个处理器的前端总线至存储器子系统330，331和至包括地址总线327和数据总线328的I/O总线350提供接口。内核逻辑还包括一个监听(snoop)滤波器329，它用于限制任何两个处理器总线间的监听交易的数量。示出的中央存储器子系统330，331有分开的两个部分，它们可以独立地且同时地被访问。I/O总线350提供附加很多数量的PCI槽314-317的能力，以支持可升级高性能系统。可支持最多4个PCI主机桥310-313，都连接至对等总线段。在最佳实施例中，所有PCI本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种计算机系统，包括：多个系统处理器，被分成多个处理分区，每个分区有至少一个系统处理器和一个唯一的分区描述符；至少一个存储器，可操作连接，由所述处理器写入和读出；一个输入／输出控制器，连接用于与所述系统处理器的通信；多个输入 ／输出连接器，由所述输入／输出控制器管理，每个输入／输出连接器能够被所述处理分区之一分配；多个输入／输出设备，连接至所述输入／输出连接器；其中所述输入／输出控制器只允许系统处理器与属于相同处理分区的输入／输出连接器之间的通信，和 其中所述输入／输出连接器能够被动态地分配至所述处理分区或从所述处理分区移去。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：R贝尔寇斯基，PM布兰德，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]