[发明专利]在多主机环境中共享遗留设备

说明书

背景技术

传统的计算机系统(例如台式个人计算机和服务器计算机)使用单个工业标准架构(ISA)互连来连接设备(例如键盘和鼠标)。外围部件互连(PCI)互连被开发用于通过适配器卡将其它设备(例如视频)连接到处理器。主机/PCI互连桥通常将主机互连和PCI互连相连接。所有这些互连都打算用于设备与CPU之间的直接连接，并且不打算被共享。

如今，分解(disaggregated)服务器架构是超级计算机的一个要点。然而，虚拟化正力图实现更多的资源共享以及到主流/批量(volume)服务器中的汇集。所期望的是，主流提供商将在今后几年内引入服务器分解架构。从工业标准机构(比如PCI-SIG的IOV工作组)内可以获悉围绕标准化的努力。

PCI互连曾被构思成本地IO互连，并且因此其被创建用于链接(盒(box)架构中的)单个主机内的设备。PCI的成本和速度使其成为分解系统架构的有吸引力的解决方案。然而，作为扩展PCI的若干不成功尝试的结果，PCI有若干挑战要克服，包括其有根的(rooted)架构、排序规则和遗留编程模型。例如，由于认识到难以跨底板扩展PCI互连，因此分解的批量系统并不包括诸如PCI连接器的互连连接器。

附图说明

图1是示出了可以在多主机环境中共享遗留设备的示例性刀片服务器架构的高级示图。

图2是具有用于共享遗留设备的交换结构的示例性多主机环境的功能图示。

图3是图2所示的示例性多主机环境的另一功能图示，其中更详细地示出了计算节点和管理节点。

图4示出了在PCIe事务(transaction)内封装/解封装以在多主机环境内传递的设备事务。

图5是示出可以被实施以在多主机环境中共享遗留设备的示例性操作的流程图。

具体实施方式

简单地说，在此所述的示例性实施例实施遗留设备(例如键盘控制器、视频控制器、鼠标控制器、只读存储器(系统ROM)、BIOS/可扩展固件接口(EFI)等)的硬件辅助的虚拟化以在多主机环境中的分区(partition)之间共享。另外，当更多的主机分区被添加时，所述遗留设备的硬件辅助的虚拟化不需要在一对一的基础上缩放。也就是说，更多的主机分区可以被添加到该多主机环境而不必添加物理设备来支持所添加的主机分区。示例性的实施例将硬件划分的规则扩展为使得遗留设备(包括基本级系统服务)可以通过将软件扩展引入到硬件划分中而被共享。

在更详细地描述示例性实施例以前，有益的是理解某些术语在此如何被用于描述这些实施例。术语“虚拟机”和“逻辑服务器”是指对计算机系统的模拟、仿真或其它类似的功能表示，由此虚拟机包括一个或多个不受定义一个或多个真实或物理计算机系统的物理界限约束的功能部件。所述功能部件包括真实或物理设备、互连总线和网络、以及在一个或多个CPU上执行的软件程序。例如，虚拟机可以包括包含真实或物理计算机系统内的一些但不是全部功能部件的功能部件子集；可以包括多个真实或物理计算机系统的一些功能部件；可以包括一个真实或物理计算机系统的所有功能部件，但是仅包括另一真实或物理计算机系统的一些部件；或者可以包括多个真实或物理计算机系统的所有功能部件。其它组合也是可能的，并且所有这样的组合都旨在位于以下公开的范围内。

术语“虚拟设备”和“虚拟遗留设备”是指对真实或物理计算机设备(例如遗留设备)的模拟、仿真或其它类似的功能表示，由此虚拟设备包括一个或多个不受定义一个或多个真实或物理计算机设备的物理界限约束的功能部件。类似地，虚拟设备可以包括一个或多个物理或真实设备的一些或全部功能部件的任意数目的组合，并且所述功能部件可以包括硬件设备和软件程序的任意数目的组合。许多组合、变型以及修改对本领域的技术人员将是显而易见的，并且所有这些都旨在位于以下公开的范围内。

术语“PCI-Express”或“PCIe”是指由外围部件互连特殊兴趣组(PCI-SIG)发布的名称为“PCI Express Base Specification 1.1”的文档中所描述的架构和协议、和/或任意早期的或以后的与PCIe或其它PCI构架和协议的运行和实施相关的规范。

示例性系统

图1是示出了可以在多主机环境中共享遗留设备的示例性刀片服务器架构10的高级示图。在示例性实施例中，多主机环境可以被实施为虚拟机或逻辑服务器。能够理解，为了简化该附图，未示出刀片服务器的常见元件(比如电源)。当然，仅仅出于说明可以实施在此所述的系统和操作的一个示例性实施例的目的而示出刀片服务器架构10。