[发明专利]用于IOV适配器管理的系统和方法

说明书

技术领域

本发明大体上涉及改进的数据处理系统和方法。更具体地，本 发明旨在用于通过在系统管理器(hypervisor)中的虚拟中介以及通 过在输入/输出虚拟化(IOV)管理分区中的管理程序而管理输入/输 出虚拟化(IOV)适配器的系统和方法，所述输入/输出虚拟化(IOV) 适配器诸如外围组件互连(PCI)IOV适配器。

背景技术

大多数现代计算设备使用利用了最初由Inte1在20世纪90年代 所创造的外围组件互连标准的一些版本或实现的输入/输出(I/O)适 配器和总线。外围组件互连(PCI)标准规定用于将外围设备附加到 计算机主板上的计算机总线。PCI Express或PCIe是使用已有的PCI 编程概念的PCI计算机总线的实现，但是使计算机总线基于完全不 同而且更快速的串行物理层通信协议。该物理层不是由可在多个设 备之间共享的双向总线构成，而是由恰好连接两个设备的单一单向 链路构成。

图1是示出了结合有根据PCI Express(PCIe)规范的PCI Express (PCIe)架构(fabric)拓扑的系统的示例性示图。如图1所示，系 统100包括耦合到根联合体(root complex)130的主处理器(CPU) 110和存储器120，根联合体130接着耦合到一个或多个PCIe端点 140(在PCIe规范中，使用术语“端点”来指代支持PCIe的I/O适 配器)、PCI Express-PCI桥150以及一个或多个互连交换机160。 根联合体130表示将CPU/存储器连接到I/O适配器的I/O层级的根。 根联合体130包括主桥(host bridge)、零个或更多根联合体集成端 点、零个或多个根联合体事件收集器以及一个或多个根端口。每个 根端口支持单独的I/O层级。I/O层级可包括根联合体130、零个或 更多互连交换机160和/或桥150(其包括交换器或PCIe架构)以及 诸如端点140、170和182-188的一个或多个端点。关于PCI和PCIe 的更多信息，参见在www.pcisig.com的外围组件互连特别兴趣组 (PCI-SIG)的网站上可获得的PCI和PCIe规范。

除了PCI和PCIe规范，PCI-SIG也已经定义了用于如何设计可 由若干逻辑分区(LPAR)共享的I/O适配器(IOA)的输入/输出虚 拟化(IOV)标准。LPAR是将计算机的处理器、存储器和存储设备 划分为多个资源组，这样可将每个资源组由其自身的操作系统实例 和应用独立地操作。可创建的逻辑分区的数量依赖于系统的处理器 模型和可用的资源。典型地，将分区用于诸如数据库操作、客户/服 务器操作的不同目的、以便隔离测试环境和生产环境等。每个分区 能够与其他分区通信，如同其他分区位于单独的机器上。在支持多 个LPAR的现代系统中，可在LPAR之间共享一些资源。如上文所 提到的，在PCI和PCIe规范中，一种可共享的此类资源是使用I/O 虚拟化机制的I/O适配器。

虽然PCI-SIG提供了用于定义如何设计可由若干LPAR共享的 IOA的标准，但是此规范没有定义如何将IOA连接到主系统。而且， 该标准没有规定如何管理利用了I/O虚拟化的IOA的共享的功能。 这是由于PCI-SIG规范所关注的是建立用于在根联合体之下的PCIe 架构的操作的标准。换句话说，PCI-SIG没有提供对用于根联合体以 及其上的标准的任何定义，这是因为，将根联合体以及其上考虑作 系统室(system houses)的领域。即，例如Intel平台、IBM Power平台和Sparc平台的每个可具有在PCI-SIG标准中未列出的不同的系 统实现需求。

发明内容

说明性的实施例提供了用于使用在IOV管理分区中的功能管 理，通过在系统管理器中的虚拟中介而管理输入/输出虚拟化(IOV) 适配器的系统和方法。说明性的实施例的机制试图解决这样的情况， 其中由多于一个的逻辑分区(LPAR)共享输入/输出(I/O)架构， 以及其中每个LPAR能够潜在地与其他多个LPAR共享I/O适配器 (IOA)。所示出的实施例定义了一种机制，用于在I/O虚拟化管理 分区(IMP)中，当将多个虚拟功能(VF)直接分配给用于常规I/O 操作的客户分区时，通过物理功能(PF)而使一个LPAR来控制支 持I/O虚拟化的IOA的共享功能。