替换系统硬件技术方案

公开了一种用于管理可分区计算设备中的备用分区单元的方法和装置。该方法包括检测是否需要在局部操作系统中添加或替换备用分区单元，并且如果需要添加备用分区单元则启动备用分区单元的添加。如果需要备用分区单元来替换，则启动用备用分区单元对发生故障的分区单元的替换；发生故障的分区单元的存储器的一部分被被动地迁移到备用分区单元的分区的存储器中；发生故障的分区单元的存储器的一部分还被主动地迁移到备用分区单元的分区的存储器中；并且可分区计算设备被清理。分区单元被替换而不需要重新编译计算机可执行指令。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】替换系统硬件些旦^r眾微处理器是能够为诸如台式计算机、膝上型计算机、服务器计算机、 蜂窝电话、激光打印机等计算设备执行处理和控制功能的电子设备。通常， 微处理器包括包含并保护包括复杂集成电路的小片半导体材料的小塑料或 陶瓷封装。连接到集成电路的引线被附连到从封装伸出的引脚上，从而允 许该集成电路连接到其它电子设备和电路。微处理器通常被插入或以其它 方式附连到包含其它电子设备的电路板。尽管微处理器集成电路通常只包括一个计算单元，即一个处理器，但在微处理器集成电路中可能包括多个处理器。该通常被称为"核"的多个处理器包括在同一片半导体材料上并连接到微处理器封装引脚上。具有多个核增加微处理器的计算能力。例如，具有四个核的微处理器可以提供几 乎与四个单核微处理器相等量的计算能力。多个微处理器和多核微处理器在传统计算设备中的使用已经增加。传 统计算设备只能够运行操作系统的一个实例。即使是包含多核微处理器、多个微处理器、或多个多核微处理器的传统计算设备也只能够运行操作系 统的一个实例。然而，利用多核微处理器所提供的增加的计算能力允许用 较少的计算设备来执行先前由多个计算设备执行的计算功能。 例如，服务器是连接到网络的、向连接到该网络的其它实体提供服务或一组服务的计算设备。包括32个传统计算设备的服务器(即32路(32 way)服务器)可以包括8个微处理器，每一微处理器具有四个核。进一步 考虑这一概念，如果每一单独的核的能力是32个计算设备中的一个的8倍， 则32路服务器的能力可以由该四核微处理器来提供。这种四核服务器的明 显的好处是计算资源冗余与传统服务器所提供的相比更可承受。另外，减 少微处理器的数量降低服务器的成本、对该服务器供电所需要的电量、和 服务器所需要的维护的量。使用"分区"来更好地利用多核微处理器的计算能力是可能的。分区是可以运行操作系统的独立实例(即局部操作系统)的计算设备内的、可 以在电学上隔离的一组电子设备，例如处理器、存储器等。可分区计算设 备是可被划分为各个分区并且因而能够运行多个局部操作系统的计算设 备。可分区服务器是作为可分区计算设备并且因而能够运行多个局部操作 系统的服务器。可分区服务器的分区还可被称为"逻辑服务器"。g卩，对 网络上的其它实体而言，逻辑服务器表现为独立的服务器，即使它并不是。 还可能将多个服务器(逻辑的或其它)组装成"服务器集群"。服务器集 群是相当于提供服务或一组服务的单元的多个服务器。使用多核微处理器的优点正驱动"服务器合并"的趋势。服务器合并 是用更少的服务器(例如一个服务器)替换(例如服务器集群中的)多个 服务器的过程。替换多个服务器的服务器通常包含等于或超过该多个服务 器的能力的计算能力。尽管降低成本、电量和维护，但服务器合并导致孤 注一掷的后果。服务器合并可以增加服务器故障的影响。例如，如果曾经 在多个服务器上运行的多个应用程序全都在同一服务器上运行，并且该服 务器发生故障，则结果可能影响所有的应用程序。在最差的情况下，这意 味着应用程序停机。为防止这种影响，许多高端服务器，即具有大量计算 能力的服务器，将其能力的一部分应用于可靠性特征。一种这样的可靠性特征是"故障切换(failover)"能力。故障切换是 第一实体优选地在该第一实体完全失效之前将该第一实体所包含的信息传 递到第二类似的实体的能力。已经为传统服务器，即基于传统计算设备的 服务器开发了以受控和顺序的方式执行故障切换的技术，以确保在从发生 故障的服务器到替换服务器的转移期间没有数据丢失并且没有正在进行的 进程被中断。为创建与传统服务器一样稳健和可靠的多核微处理器服务器，在处理 器级操作的类似技术是有用的。概述提供本概述以便以简化的形式介绍将在以下详细描述中进一步描述的 一些概念。本概述并不旨在标识所需要保护的主题的关键特征，也不旨在用于帮助确定所需要保护的主题的范围。公开了一种用于管理诸如服务器等包括全局管理实体和多个局部操作 系统的可分区计算设备中的备用分区单元的方法和装置。该方法包括确定 是否需要在局部操作系统中添加或替换备用分区单元。如果需要附加备用 分区单元，则启动备用分区单元添加过程。如果由于例如分区单元发生故 障而需要替换备用分区单元，则启动替换备用分区单元过程。替换备用分 区单元过程使该备用分区单元被动地和主动地迁移到发生故障的分区单元 的分区，并且迁移动作被清理。在一说明性实现中，在备用分区单元添加过程期间，全局管理实体从 全局设备池中选择要添加的备用分区单元；该全局管理实体启动所选备用 分区单元的添加；局部操作系统启动所选备用分区单元到该局部操作系统 中的分区，即到该局部操作系统分区中的添加；全局管理实体将所选备用 分区单元带入该局部操作系统分区；并且在局部操作系统发现该局部操作 系统分区中的该所选备用分区单元时，该局部操作系统将所选备用分区单 元添加到该局部操作系统分区中。在一说明性实现中，在备用分区单元替换过程期间，在局部操作系统 检测到发生故障的设备时，全局管理实体将该发生故障的设备映射到物理 硬件设备；全局管理实体从全局设备池中选择替换设备；全局管理实体启 动发生故障的设备的替换；局部操作系统启动发生故障的设备到该局部操 作系统中的替换；全局管理实体将备用分区单元带入局部操作系统中的分 区，即局部操作系统分区；并且在局部操作系统发现局部操作系统分区中 的备用分区单元时，该局部操作系统准备将该备用分区单元添加到该局部 操作系统分区中。在一说明性实现中，在备用分区单元被动迁移到发生故障的分区单元 的分区期间，局部操作系统使用已修改标志来跟踪发生故障的分区的存储 器的改变的部分，来转移发生故障的分区的存储器；并且全局管理实体执 行存储器控制器路由表的原子更新。在一说明性实现中，在将备用分区单元主动迁移到发生故障的分区单 元的分区期间，全局管理实体使可分区服务器停顿；局部操作系统转移发生故障的分区的存储器的改变的部分；全局管理实体执行存储器控制器路 由表的原子更新；局部操作系统将发生故障的分区单元的处理器的状态转 移到备用分区单元的处理器；局部操作系统改变该局部操作系统的系统中 断状态；并且局部操作系统停止发生故障的分区单元的处理器。在一说明性实现中，在清理可分区服务器期间，局部操作系统解除该 可分区服务器的停顿；局部操作系统将替换通知给全局管理实体；并且全 局管理实体在逻辑上和物理上都移除发生故障的分区单元的处理器。全局管理实体和局部操作系统允许添加或替换备用分区单元而不需要 为特定平台重新编译计算机可执行指令。B卩，该方法和装置的实现与操作 系统在多个硬件平台上的可执行代码一起工作，而无需修改和重新编译该 实现的代码或操作系统的代码。附图说明当结合附图参考以下详细描述时，可以更容易领会并更好地理解本专利技术的上述方面和许多附加的优点，附图中图1是能够支持分区单元替换的示例性计算设备的框图2是包含多个分区单元的示例性分区的框图，其中一个分区单元是不相关联的；图3是图2中示出的、被重新配置成包括先前不相关联的分区单元的 示例性分区的框图4是示例性分区单元的框图5是示例性的发生故障的存储器块和示例性替换存储器块的框图； 图6是用于动态地替换发生故障的分区单元的示例性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过全局管理实体来管理可分区计算设备中的备用分区单元的方法，所述方法包括：　确定是否需要在局部操作系统中添加或替换备用分区单元；以及　如果需要添加备用分区，则启动备用分区单元的添加，否则：　（ａ）启动用备用分区单元对发 生故障的分区单元的替换；　（ｂ）被动地将所述备用分区单元迁移到所述发生故障的分区单元的分区中；　（ｃ）主动地将所述备用分区单元迁移到所述发生故障的分区单元的分区中；以及　（ｄ）清理所述可分区计算设备。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：AJ瑞茨，SS约德，ED沃克尔，SA韦斯特，MG特里克尔，
申请(专利权)人：微软公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]