信息处理系统的制作方法

本文中描述的实施方式总体上涉及信息处理系统。

背景技术：

使用多个计算器或算术单元进行并行计算是已知的。例如，提出了包括经由ethernet(注册商标)线交换数据的计算器的信息处理系统。

在这种信息处理系统中，多个计算器中的一个计算器用作主机，而所述多个计算器中的其余计算器用作相互交换数据的装置。

然而，在这种配置中，如果使用作主机的计算器进入禁用状态，则整个信息处理系统可能变得不能操作。另外，主机计算器将接收与装置的数目的增加成比例的更大的负载。此外，装置的功能和性能是固定的，因此，为了增强功能，可以添加或修改装置和装置驱动器。因此，构建可扩展的信息处理系统并不容易。

本文中，构建可扩展的信息处理系统是指构建信息处理系统，使得例如在增强功能时，主机计算器可以经由现有装置驱动器来改变受控制装置的功能和性能，而控制负载没有因装置驱动器和装置驱动器的改变或添加而增加。

构建可扩展的信息处理系统还可以是指构建以下的信息处理系统：能容易地改变连接到一个装置的计算器的分布式处理或并行处理，并且不通过改变输入数据而是通过例如改变输出数据处理(例如，分析处理)，能够容易地获得不同的分析结果。

优选的是，提供包括相互连接并且包含各种操作系统的多个计算器的可扩展的信息处理系统。

技术实现要素：

根据一个实施方式，一种信息处理系统包括：多个信息处理装置，所述多个信息处理装置各自包括处理器；以及中继装置，该中继装置经由扩展总线使所述多个信息处理装置连接，并且中继所述多个信息处理装置之间的通信。所述中继装置包括控制单元，对于所述多个信息处理装置中的一个信息处理装置，所述控制单元代表所述多个信息处理装置中的其余信息处理装置，并且使所述中继装置和所述多个信息处理装置中的其余信息处理装置结合作为信息处理装置来与所述多个信息处理装置中的所述一个信息处理装置进行通信。

附图说明

图1例示了平台的示例性软件配置；

图2a和图2b例示了一个平台如何看到其它平台；

图3例示了相应平台的公共存储器的示例性配置；

图4例示了数据写操作；

图5是数据写操作的定时图；

图6例示了数据读操作；以及

图7是数据读操作的定时图。

具体实施方式

下文中，将参照附图描述信息处理系统的实施方式。以下实施方式仅仅是示例性的，并不旨在排除该实施方式中未明确描述的各个方面或特征和技术。即，可以在不脱离实施方式的范围的情况下对实施方式进行各种修改。除了附图中例示的元件之外，实施方式还可以包括另外的功能或元件。

实施方式

以下，将描述pciexpress(pcie，注册商标)作为扩展总线23b的示例。

图1例示了平台的示例性软件配置。信息处理系统包括平台12-1至平台12-7。然而，为了更好地理解，图1仅描绘了平台12-1至12-3。

平台12-1至平台12-7可以包括由不同供应商提供的微处理单元(mpu)。平台12-1在应用30-1的控制下执行各种操作。

平台12-1包含用于启动引导加载程序的基本输入输出系统(bios)34。引导加载程序检测并启动诸如windows(注册商标)这样的操作系统(os)33-1。

因此，os33-1读取包括用于控制包括控制单元23a的pcie桥控制器23的桥驱动器(存储器传输层)32的各种驱动器31，经由桥驱动器32和pc平台35电访问pcie桥控制器23，并且与其它平台12-2至12-7通信，由此执行实际操作。下文中，将通过示例的方式描述pc平台35的使用；然而，也可以以相同的方式应用其它平台。pcie桥控制器23是示例性的中继装置。

接下来，将描述平台12-2至12-7。

平台12-2至12-7具有相同的配置，使得将以平台12-2为代表进行描述。平台12-2在用于分布式处理a的应用30-2的控制下执行各种操作。除了用于分布式处理b的应用30-3之外，平台12-3具有与平台12-2相同的配置，因此省略对其的描述。

平台12-2包含引导加载程序36-2，并且该引导加载程序检测并启动诸如linux(注册商标)这样的os33-2。

因此，os33-2读取用于控制pcie桥控制器23的桥驱动器32，经由桥驱动器32和硬件平台37-2电访问pcie桥控制器23，并且与其它平台12-1和12-3至12-7通信，由此执行实际操作。os33-2在后台执行服务33(软件)。服务33用于在不与用户通信的情况下执行特定功能。

在这种配置中，平台12-1至12-7能独立地操作，从而不影响其它驱动器配置。

图2a和图2b例示了一个平台如何看到其它平台。作为一个示例，这一个平台是平台12-1或平台12-6，并且图2a和图2b描绘了平台12-1或平台12-6如何看到其余平台。

图2a例示了经由pcie桥控制器23与其它平台12-2至12-7通信的平台12-1。

在这种情况下，平台12-1仅看到pcie桥控制器23，并且平台12-2至12-7被pcie桥控制器23掩盖(mask)并且似乎并不存在。

即，平台12-1用作根联合体。在与平台12-2至12-7通信时，平台12-1看起来与作为唯一端点的pcie桥控制器23通信。

在图2b中，平台12-6仅看到pcie桥控制器23，并且平台12-1至12-5和平台12-7被pcie桥控制器23掩盖并且似乎并不存在。

即，平台12-6用作根联合体。在与平台12-1至12-5和平台12-7通信时，平台12-6看起来与作为唯一端点的pcie桥控制器23通信。对于平台12-2至12-5和12-7，同样如此。

因此，所有平台12-1至12-7都仅看到pcie桥控制器23，pcie桥控制器23是经由装置驱动器进行控制的一个装置。经由pcie桥接控制器23连接的其它平台被掩盖并且是不可见的。每个平台将pcie桥控制器23和所有其它平台识别为或视为单个信息处理装置。因此，每个平台都可以在无需改变装置驱动器的情况下继续该平台的处理，而不用考虑平台中的一个或两个或更多个所实现的功能和性能的改变，这样能够将可扩展的信息处理系统构造为一个整体。

另外，在利用一个平台(例如，平台12-1)管理整个信息处理系统10的情况下，这一个平台预先经由pcie桥控制器23发送应用，以能够将处理的内容和顺序分配给作为一个装置连接到pcie桥控制器23的计算器的平台12-2至12-7。这有助于改变诸如分布式处理或并行处理这样的处理的内容或者处理的分配。因此，这使得能够构建能够不通过改变输入数据而是通过例如改变处理(诸如，分析处理)来容易地获得作为不同分析结果的输出数据的可扩展的信息处理系统10。

图3例示了相应平台的公共存储器的示例性配置。平台12-1至12-7被插入pcie桥控制器的插槽sl#0至sl#6中并且相互电连接。平台12-1至12-7分别包括具有相同配置的公共存储器cm1至cm7。公共存储器cm1至cm7各自包括第一区域插槽#0至第七区域插槽#6。

在公共存储器cm1中，第一区域插槽#0是将平台12-1要从平台12-2至12-7接收的数据写入到其中的区域，并且第二区域插槽#1是平台12-1将待发送到平台12-2的数据(包括应用)写入到其中的区域。类似地，第三区域插槽#2至第七区域插槽#6是平台12-1分别将要发送到平台12-4至12-7的数据写入到其中的区域。

在公共存储器cm2中，第二区域插槽#1是将平台12-2要从其它平台12-1和12-3至12-7接收的数据写入到其中的区域，并且第一区域插槽#0和第三区域插槽#2至第七区域插槽#6是平台12-2分别将待发送到平台12-1和12-3至12-7的数据写入到其中的区域。

在公共存储器cm3中，第三区域插槽#2是将平台12-3要从平台12-1、12-2和12-4至12-7接收的数据写入到其中的区域，并且第一区域插槽#0、第二区域插槽#1和第四区域插槽#3至第七区域插槽#6是平台12-3分别将待发送到平台12-1、12-2和12-4至12-7的数据写入到其中的区域。

在公共存储器cm4中，第四区域插槽#3是将平台12-4要从平台12-1至12-3和12-5至12-7接收的数据写入到其中的区域，并且第一区域插槽#0至第三区域插槽#2和第五区域插槽#4至第七区域插槽#6是平台12-4分别将待发送到平台12-1至12-3和12-5至12-7的数据写入到其中的区域。

在公共存储器cm5中，第五区域插槽#4是将平台12-5要从平台12-1至12-4、12-6和12-7接收的数据写入到其中的区域，并且第一区域插槽#0至第四区域插槽#3、第六区域插槽#5和第七区域插槽#6是平台12-5分别将待发送到平台12-1至12-4、12-6和12-7的数据写入到其中的区域。

在公共存储器cm6中，第六区域插槽#5是将平台12-6要从平台12-1至12-5和12-7接收的数据写入到其中的区域，并且第一区域插槽#0至第五区域插槽#4和第七区域插槽#6是平台12-6分别将待发送到平台12-1至12-5和12-7的数据写入到其中的区域。

在公共存储器cm7中，第七区域插槽#6是将平台12-7要从平台12-1至12-6接收的数据写入到其中的区域，并且第一区域插槽#0至第六区域插槽#5是平台12-7分别将待发送到平台12-1至12-6的数据写入到其中的区域。

如以上配置的，当一个平台将待发送到另一平台的数据写入到对应区域的给定地址时，经由装置驱动器将给定地址通知给pcie桥控制器23。

pcie桥控制器23根据所通知的地址将平台的公共存储器确定为被写入数据的传输目的地，并且将数据传输并写入到对应区域的地址，即，与作为源的平台已将数据写入到其中的区域的地址相同的地址。

例如，平台12-2按以下方式对由平台12-1指定的目标数据执行计算，并且将结果返回到平台12-1。

平台12-1将目标数据写入到公共存储器cm1的第二区域插槽#1的给定地址。

然后，平台12-1的装置驱动器将关于公共存储器cm1的第二区域插槽#1的给定地址的地址信息通知给pcie桥控制器23。

pcie桥控制器23分析地址信息，并且经由平台12-2的装置驱动器将目标数据写入到公共存储器cm2的第二区域插槽#1的对应地址。

然后，平台12-2从公共存储器cm2的第二区域插槽#1读取目标数据，对所读取的目标数据进行计算，并且将结果写入到公共存储器cm2的第一区域插槽#0的给定地址。

平台12-2的装置驱动器将关于公共存储器cm2的第一区域插槽#0的给定地址的地址信息通知给pcie桥控制器23。

pcie桥控制器23分析地址信息，并且经由平台12-1的装置驱动器将目标数据写入到公共存储器cm1的第一区域插槽#0的对应地址。

因此，平台12-1通过从公共存储器cm1的第一区域插槽#0的对应地址读取计算结果来接收计算结果。

下面将描述更详细的操作。

首先，将描述数据写操作。本文中，以示例的方式描述了平台12-1对平台12-6的数据写操作wr。

图4例示了数据写操作wr。图5是数据写操作wr的定时图。

如图4中例示的，平台12-1和平台12-6各自包括应用(在图4中用app表示)、用于桥控制器的装置驱动器(在图4中用驱动器表示)、操作系统(os)和处理器。平台12-1和平台12-6各自用作与作为端点(ep)的pcie桥控制器23一对一连接的根联合体(rc)。

在这种情况下，如图5中例示的，在建立链路的同时，作为根联合体的平台12-1经由第一物理插槽sl#0连接到pcie桥控制器23(在步骤s11中)。在建立链路的同时，作为根联合体的平台12-6经由第六物理插槽sl#5连接到pcie桥控制器23(在步骤s12中)。

在这种状态下，平台12-1获取用于将数据写入到平台12-6的公共存储器cm1的给定写地址(目标地址)(步骤s13)。然后，平台12-1将数据写入到公共存储器cm1的目标地址(步骤s14)。

随后，平台12-1确定数据发送目的地的物理插槽(步骤s15)，并且将数据(地址数据)发送到pcie桥控制器23(步骤s16)。

结果，pcie桥控制器23分析地址数据，以确定数据的发送目的地(步骤s17)。在该示例中，pcie桥控制器23将平台12-6确定为发送目的地。

pcie桥控制器23在逻辑上连接与连接到平台12-1的第一插槽sl#5和连接到平台12-6的第六插槽sl#5对应的公共区域cm1的第六区域插槽#5和公共区域cm6的第六区域插槽#5(步骤s18)。

结果，数据从公共存储器cm1的第一区域插槽#0的目标地址被传送并写入到公共存储器cm6的第六区域插槽#5的目标地址。

随后，平台12-1经由pcie桥控制器23向平台12-6发布作为存储器事务的经由pcie总线进行的中断的消息信号中断(msi)(步骤s19)。

因此，平台12-6了解数据已被写入到公共存储器cm6，并且平台12-6的应用从公共存储器cm6的第六区域插槽#5读取数据并且对数据进行给定计算。

接下来，将描述数据读操作。

本文中，以示例的方式描述平台12-1对平台12-6的数据读操作dr。

图6例示了数据读操作dr。图7是数据读操作dr的定时图。

如图4中一样，图6中的平台12-1和平台12-6各自包括应用(在图6中用app表示)、用于pcie桥控制器的装置驱动器(在图6中用驱动器表示)、操作系统(os)和处理器。平台12-1和平台12-6各自用作与作为端点(ep)的pcie桥控制器23一对一连接的根联合体(rc)。

在这种情况下，如图7中例示的，在建立链路的同时，作为根联合体的平台12-1经由第一物理插槽sl#0连接到pcie桥控制器23(在步骤s21中)。在建立链路的同时，作为根联合体的平台12-6经由第六物理插槽sl#5连接到pcie桥控制器23(在步骤s22中)。

在这种状态下，平台12-1准备用于从平台12-6读取数据的读地址(目标地址)数据(步骤s23)。然后，平台12-1将读地址数据写入到公共存储器cm1的给定目标地址(步骤s24)。

随后，平台12-1确定数据发送目的地的物理插槽(步骤s25)，并且将读地址数据发送到pcie桥控制器23(步骤s26)。

结果，pcie桥控制器23翻译读地址数据，以确定数据的读目的地(步骤s27)。

在该示例中，pcie桥控制器23将平台12-6确定为数据的读目的地。

然后，pcie桥控制器23在逻辑上连接与连接到平台12-1的第一插槽sl#0和连接到平台12-6的第六插槽sl#5对应的公共区域cm1的第六区域插槽#5和公共区域cm6的第六区域插槽#5(步骤s28)。

随后，平台12-1经由pcie桥控制器23向平台12-6发布作为存储器事务的经由pcie总线进行的中断的消息信号中断(msi)(步骤s29)。

因此，被中断的平台12-6通过数据分析(步骤s30)来了解已发出数据读请求。平台12-6的应用从其自身的存储器的目标地址读取数据，将所读取的数据写入到由平台12-1指定的公共存储器cm6的第一区域插槽#0的地址，并且将已写入数据的事件通知给pcie桥控制器(步骤s40)。

由此，pcie桥控制器23确定数据的发送目的地(步骤s41)，并且pcie桥控制器23在逻辑上连接与连接到平台12-1的第一插槽sl#0和连接到平台12-6的第六插槽sl#5对应的公共区域cm1的第一区域插槽#0和公共区域cm6的第一区域插槽#0(步骤s42)。

然后，平台12-1从所指定的第一区域插槽#0的读地址读取并捕获数据(步骤s43)。

随后，平台12-1复制所读取的数据并且将所读取的数据写入到其自身的物理存储器(步骤s44)。

平台12-1将已写入数据的事件通知给pcie桥控制器23和平台12-6，并且终止处理(步骤s45)。

如上所述，根据本实施方式，通过经由公共存储器cm1至cm7向用作端点的pcie桥控制器23有效地发布数据读或写命令，平台12-1至平台12-7中的每一个能够在不考虑其它平台的情况下读取和写入数据。

以上实施方式已经通过示例的方式描述了常见的数据读和写操作。然而，以上实施方式适用于平台12-1具有控制功能并且在其它平台12-2至12-7上安装应用的配置。

即，在识别到存在其它平台时，对于数据读或写操作，安装应用的平台能够简单地经由公共存储器cm1至cm7向作为经由装置驱动器进行控制的一个装置的pcie桥控制器23发布数据读或写命令。这使得所有平台12-1至12-7都能够在不改变装置驱动器的情况下有效地继续处理，而不用考虑所述平台中的一个或两个或更多个所实现的功能和性能的改变，这使得更容易将可扩展的信息处理系统构建为一个整体。

例如，平台中的一个(例如，平台12-1)可以管理其余平台(例如，平台12-2至12-7)中的一个或两个或更多个以及整个信息处理系统10。在这种情况下，管理平台可以简单地单独向pcie桥控制器23发出指令，以将应用预先传送到所期望的平台，从而能够向所关注的平台分配处理的内容和顺序。这能够促成改变诸如要由所关注的平台执行的分布式处理或并行处理这样的处理的内容以及改变处理的分配。

因此，这使得能够构造能够例如通过不改变输入到被管理的平台的数据(即，从管理平台输出的数据)而是通过改变诸如分析处理这样的输出数据处理来容易地获得不同分析结果的可扩展的信息处理系统10。

以上实施方式已经通过示例的方式公开了特征和配置，但是不限于这些示例。可以在不脱离实施方式的主旨的情况下进行各种修改。根据需要或酌情地，能够选择或者可以组合实施方式的配置和操作。

例如，图1描绘了pcie桥控制器23可连接到七个平台12-1至12-7的配置；然而，本实施方式不限于此示例。pcie桥控制器23可以包括六个或更少或者八个或更多的平台。在附图中，为了方便起见，pcie桥控制器23的插槽数目被设置为七个。然而，插槽数目不限于七个。

以上实施方式已描述了pcie(pciexpress)作为每个元件的i/o接口的示例；然而，i/o接口不限于pcie。例如，可以选择性地设置每个元件的i/o接口，只要它能够用于通过数据传输总线在诸如外围控制器这样的装置与处理器之间传输数据即可。

数据传输总线可以是例如能够在处于一个壳体中的本地环境(例如，一个系统或一个装置)中高速地传输数据的通用总线。

i/o接口可以是并行接口或串行接口。

在串行传输的情况下，i/o接口可以是点对点可连接的任何接口，并且能够基于分组来传输数据。另选地，在串行传输的情况下，i/o接口可以包括多个通道。

i/o接口的层结构可以包括用于分组生成和解码的事务层、用于错误检测的数据链路层以及用于串行/并行转换的物理层。

例如，i/o接口可以包括在最上层的具有一个或两个或更多个端口的根联合体、作为i/o装置的端点、用于增加端口数目的交换机以及转换协议的桥。

对于i/o接口，可以提供复用器来复用发送数据和用于发送的时钟信号。在这种情况下，接收侧可以被配备有解复用器以分离数据和时钟信号。

通过如上的公开，本领域的技术人员可以实现并制造本实施方式。

实施方式的附加方面

将进一步描述以上实施方式的附加方面。

第一方面

实施方式的第一方面的一种信息处理系统包括：多个信息处理装置，所述多个信息处理装置各自包括处理器；以及中继装置。中继装置可以经由扩展总线连接信息处理装置，并且中继信息处理装置之间的通信。中继装置包括控制单元，对于所述多个信息处理装置中的一个信息处理装置，所述控制单元代表所述多个信息处理装置中的其余信息处理装置，并且使所述中继装置和所述多个信息处理装置中的其余信息处理装置结合作为信息处理装置来与所述多个信息处理装置中的所述一个信息处理装置进行通信。

如以上配置的，对于所述多个信息处理装置中的一个信息处理装置，中继装置的控制单元代表所述多个信息处理装置中的其余信息处理装置，并且使所述中继装置和所述多个信息处理装置中的其余信息处理装置结合作为信息处理装置来与所述多个信息处理装置中的所述一个信息处理装置进行通信。因此，所述多个信息处理装置中的一个将中继装置和其它信息处理装置识别或视为一个信息处理装置。即，即使在所述多个信息处理装置中的一个或两个或更多个所实现的功能和性能改变的情况下，所述一个信息处理装置也能够将改变后的信息处理装置视为要控制的相同装置，并且继续进行其处理。由此，能够将可扩展的信息处理系统构建为一个整体。

第二方面

在根据第一方面的实施方式的第二方面的信息处理系统中，所述多个信息处理装置各自包括含有与所述多个信息处理装置对应的多个存储区域的公共存储器区域，并且经由所述公共存储器区域将针对其它信息处理装置的数据读和写指令发布到所述中继装置。

如以上配置的，中继装置能够简单地参考公共存储器区域来读取和写入数据。因此，即使在整个信息处理系统所实现的功能和性能改变的情况下，中继装置也能够将改变后的信息处理系统视为要控制的同一系统，并且执行处理。这使得能够将可扩展的信息处理系统构建成一个整体。

第三方面

在根据第二方面的实施方式的第三方面的信息处理系统中，中继装置响应于指令而在两个信息处理装置之间读取和写入数据。

如以上配置的，如果信息处理系统以可扩展的方式改变，则中继装置简单地在两个信息处理装置之间进行数据的读取和写入，并且信息处理装置简单地从同一中继装置读取数据和将数据写入到同一中继装置，这样能够简化处理序列。因此，中继装置能够容易地应对可扩展的信息处理系统。

第四方面

在根据第二方面或第三方面的实施方式的第四方面的信息处理系统中，中继装置基于所述多个信息处理装置中的所述一个信息处理装置的所述公共存储器区域的数据写地址，指定所述多个信息处理装置中的另一个信息处理装置作为通信对象，并且将已写入到所述数据写地址的数据写入到所指定的信息处理装置的所述公共存储器区域。

如以上配置的，中继装置能够通过简单地与公共存储器区域交换数据来进行通信。由此，中继装置能够容易地应对整个信息处理系统的功能和性能的改变或者信息处理装置的数目的增加，从而构建可扩展的系统。

第五方面

在根据第一方面至第四方面中的一个的实施方式的第五方面的信息处理系统中，信息处理装置经由中继装置的装置驱动器与中继装置交换数据。

如以上配置的，随着信息处理装置的数目的增加，能够通过简单地创建用于中继装置的装置驱动器来经由中继装置在通信上将信息处理装置彼此连接。另外，即使整个信息处理系统的功能和性能已改变，每个信息处理装置也都可以在用同一装置驱动器进行控制方面没有改变，这使得能够容易地构造可扩展的系统。

第六方面

在根据第一方面至第五方面中的一个的实施方式的第六方面的信息处理系统中，信息处理装置用作相对于中继装置的根联合体。中继装置用作相对于信息处理装置的端点，并且针对所述多个信息处理装置中的所述一个信息处理装置掩盖所述多个信息处理装置中的其余信息处理装置。

如以上配置的，所有信息处理装置都能够通过独自地与中继装置通信来同等地与其它信息处理装置通信。因此，即使在整个信息处理系统的功能和性能改变的情况下，通信过程也保持不变，这使得能够容易地构建可扩展的系统。

根据实施方式的一方面，中继装置的控制单元代表所述多个信息处理装置中的其余信息处理装置与所述多个信息处理装置中的一个信息处理装置通信。这样能够避免在任何信息处理装置上施加通信负载，并且有助于增加新的信息处理装置或者改变每个信息处理装置的处理内容。由此，使得能够将包含各种操作系统的多个计算器相互连接并且构建可扩展的信息处理系统。

虽然已描述了一些实施方式，但是这些实施方式仅通过示例的方式提供，并且不旨在限制本发明的范围。实际上，本文中描述的新颖的方法和系统可以按各种其它形式实施；此外，可以在不脱离本发明的精神的情况下对本文中描述的方法和系统进行各种形式上的省略、替换和改变。所附的权利要求及其等同物旨在涵盖量落入本发明的范围和精神内的这些形式或方面。