[发明专利]用于在多个输入/输出(I/O)装置当中执行I/O操作的系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于高效输入/输出(I/O)操作的系统及方法。

背景技术

现代计算机系统可包含多个输入/输出(I/O)装置。举例来说，典型的计算机服务器系统可包含使用具有整合式及外部I/O装置两者的芯片多处理器(CMP)的单芯片或多芯片对称多处理器(SMP)。I/O装置可使用例如(举例来说)PCI-Express(PCIe)的I/O互连而连接到处理器及存储器。计算机服务器系统中的I/O装置的实例可包含磁盘控制器、磁盘、快闪控制器、固态驱动机(SSD)、高速网络连线组件、通用串行总线(USB)控制器、通用非同步接收器/传输器(UART)控制器及其它装置。在这些计算机系统中，每一I/O装置可为I/O互连上的单独实体。虽然I/O装置可执行各种不同功能，但I/O装置中的每一者可包含所述装置上的相同或类似功能集，所述功能集可为无效的。计算机系统中的数据移动也可为无效的。可期望具有包含更高效I/O操作的计算机系统。

发明内容

此文件描述用于多个输入/输出装置及处理器或多处理器(例如，对称多处理器(SMP)单元)当中的输入/输出(I/O)操作的系统及技术。一种系统可包含共享I/O单元，其组合多个共享I/O功能作为所述共享I/O单元的部分，其中从I/O装置中的每一者移除所述共享功能。所述共享I/O单元可为所述系统中的单独组件或可为处理器或多处理器的一部分。以此方式，可为多个I/O装置所共有的功能可从I/O装置移除且替代地由共享I/O单元执行。所述处理器及所述I/O装置可与所述共享I/O单元互动且使用所述共享I/O单元来执行所述共享功能中的一者或一者以上。所述I/O装置及所述处理器或所述多处理器可使用所述共享I/O单元互动作为总线上的同级。所述I/O装置可留存控制一组寄存器及其它组件以执行特定I/O装置特有的功能。

根据一个一股方面，一种系统包含：总线；处理器，其可操作地耦合到所述总线；存储器，其可操作地耦合到所述总线；多个输入/输出(I/O)装置，其可操作地耦合到所述总线，其中所述I/O装置中的每一者具有一组控制寄存器；及第一共享I/O单元，其可操作地耦合到所述总线。所述第一共享I/O单元具有多个共享功能且经配置以执行所述共享功能，其中所述共享I/O功能不包含为所述I/O装置上的功能且所述I/O装置及所述处理器与所述第一共享I/O单元互动以使用由所述第一共享I/O单元执行的所述共享功能中的一者或一者以上。

根据另一一股方面，一种系统包含：总线；多处理器，其具有至少两个处理器，所述多处理器可操作地耦合到所述总线；存储器，其可操作地耦合到所述总线；多个输入/输出(I/O)装置，其可操作地耦合到所述总线；及第一共享I/O单元，其可操作地耦合到所述总线。所述第一共享I/O单元包含多个共享功能且经配置以执行所述共享功能，其中所述I/O装置及所述多处理器与所述第一共享I/O单元互动以使用由所述第一共享I/O单元执行的所述共享功能中的一者或一者以上。所述共享I/O功能包含一个或一个以上中断控制器、一个或一个以上I/O存储器管理单元(MMU)及多个数据队列。

根据另一一股方面，一种用于执行多个输入/输出(I/O)装置当中的I/O操作的方法包含在系统处接收数据，其中所述系统包含：总线；处理器，其可操作地耦合到所述总线；多个I/O装置，其可操作地耦合到所述总线；及共享I/O单元，其可操作地耦合到所述总线，其中所述共享I/O单元包含多个共享功能。所述方法包含在所述I/O装置中的一者或一者以上、所述处理器及所述共享I/O装置之间传递所述数据以及由所述共享I/O单元对所述数据中执行所述共享功能中的一者或一者以上。

根据另一一股方面，一种系统包含：用于传递的构件(例如，总线)；用于处理的构件(例如，处理器)，其可操作地耦合到用于传递的所述构件；用于存储的构件(例如，存储器)，其可操作地耦合到用于传递的所述构件；多个输入/输出(I/O)装置，其可操作地耦合到用于传递的所述构件，其中所述I/O装置中的每一者具有一组控制寄存器；及用于共享I/O功能的构件(例如，共享I/O单元)，其可操作地耦合到用于传递的所述构件。用于共享I/O功能的所述构件具有多个共享功能且经配置以执行所述共享功能，其中所述共享I/O功能不包含为所述I/O装置上的功能且所述I/O装置及用于处理的所述构件与用于共享I/O功能的所述构件互动以使用由用于共享I/O功能的所述构件执行的所述共享功能中的一者或一者以上。

在附图及下文说明中陈述一个或一个以上实施方案的细节。从所述说明及图式且从权利要求书将明了其它特征。