[发明专利]基于PCI/PCIe总线多CPU系统启动方法及模块

说明书

技术领域

本发明涉及自动控制领域，特别涉及一种基于PCI/PCIe总线多CPU系统启动方法及模块。

背景技术

PCI(外部设备互连总线)总线或PCIe(PCI Express，高速外部设备互连总线)上可以连接好多设备，通常，在同一段总线内最多可接255个设备，每种设备最多只能有8个功能，不同的PCI总线之间的互连通过PCI to PCI桥接芯片实现。因此每个设备都有BUS号(总线号)，DEV号(设备号)，及FUNC号(功能号)，一般而言，每个设备只有1个功能，即只有FUNC0。

目前，大型系统中常常会由几百甚至上千个CPU组成，如何让这些CPU全部尽快的进入工作状态，大大关系到整个系统的性能。现有的启动方法依靠在主控CPU上启用多线程的方法去初始化系统中的所有CPU，其中，主控CPU针对每个从CPU都启动一个线程，在各个线程中下载启动对应从CPU初始化所必须的二进制文件。

在实施本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：现有多线程启动方法中，因为主控CPU的指令是一条一条顺序执行的，多线程在主控CPU上其实也是串行的。也就是说，虽然在宏观上看起来是多个线程是并行的，但是在微观上看仍然是串行的。因此这样仅靠主控CPU来承担整个系统的初始化任务会影响到整个系统的性能。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于PCI/PCIe总线多CPU系统启动方法及模块。

本发明提供一种基于PCI/PCIe总线的多CPU系统启动方法，预先建立包括各从CPU初始化信息、所在PCI空间的基址和PCI拓扑位置、及状态信息的数据结构，并在每条总线上选定至少一个从CPU作为该总线的组长CPU，所述方法包括：

主CPU将数据结构加载到自身内存，并将自身内存映射到PCI空间；

主CPU加载所述数据结构至各总线的组长CPU；各总线的组长CPU在接收到所述数据结构后，依据所述数据结构中本CPU的初始化信息启动初始化，并在初始化成功后通知主CPU更新本CPU的状态信息；

各总线上，完成初始化的组长CPU在主CPU的控制下，加载所述数据结构至本总线上其它从CPU；其它从CPU在接收到所述数据结构后，依据所述数据结构中本CPU的初始化信息启动初始化，并在初始化成功后通知主CPU更新本CPU的状态信息；至全部CPU均初始化成功，完成所述系统的启动。

所述方法还包括：

主CPU初始化系统中其它从CPU，具体为：

主CPU查找数据结构中的状态信息，选出一个待初始化CPU，加载数据结构至该待初始化CPU；该待初始化CPU在接收到所述数据结构后，依据所述数据结构中本CPU的初始化信息启动初始化，并在初始化成功后通知主CPU更新本CPU的状态信息。

其它从CPU在初始化成功后，还包括：

初始化成功的从CPU获取主CPU赋予其初始化其所在总线上其它从CPU的权利，并在主CPU的控制下，按照组长CPU初始化其它从CPU的步骤初始化其所在总线上的其它从CPU。

完成初始化的组长CPU或初始化成功的从CPU在主CPU的控制下，加载所述数据结构至本总线上其它从CPU具体为：

完成初始化的组长CPU或初始化成功的从CPU作为请求CPU向主CPU发出请求，主CPU查找所述数据结构，根据请求CPU的PCI空间的基址和PCI拓扑位置，选出该请求CPU所在总线上的一个待初始化CPU，判断该待初始化CPU是否已经被其它CPU请求，是则重新选择一个待初始化CPU再次执行上述判断步骤，否则将该待初始化CPU作为被请求CPU，赋予该请求CPU初始化该被请求CPU的权利；请求CPU加载所述数据结构至被请求CPU后，继续向主CPU发出请求。

主CPU与各从CPU之间的通讯通过PCI内存读写及PCI中断实现，所述通讯格式为共享缓冲格式，且保证主CPU与各从CPU的缓冲区不重叠。

所述主CPU将自身内存映射到PCI空间具体为：通过设置主CPU的用于映射到PCI空间的寄存器中相关参数，将自身内存映射到PCI空间。

在每条总线上选定设备号为0的从CPU作为该总线的组长CPU。

本发明还提供了一种基于PCI/PCIe总线的多CPU系统启动模块，包括：

数据结构建立单元，用于建立包括各从CPU初始化信息、所在PCI空间的基址和PCI拓扑位置、及状态信息的数据结构；

组长CPU选定单元，用于在每条总线上选定至少一个从CPU作为该总线的组长CPU；