专利名称：用于信息处理系统pci快速先进交换的系统和方法
技术领域：
本发明通常涉及信息处理系统部件通信，特别是涉及一种用于信息处理系统PCI快速先进交换的系统和方法。
背景技术：
随着信息的价值和应用的持续增长，个人和商业在寻找另外处理和存储信息的方法。用户可用的一个选择是信息处理系统。一个信息处理系统通常为行业、个人或其它目的处理、编辑、存储和/或传递信息或数据，从而允许用户利用信息的价值。因为技术和信息处理的需求和要求在不同的用户或应用之间不同，所以信息处理系统也可以随着要处理的信息是什么样的，如何处理信息，要处理、存储或传送的信息有多少和如何可以快速和有效地处理、存储和传送信息而变化。信息处理系统中的变化允许信息处理系统是通用的，或者是用于一特定用户或一特定用途的，诸如财务事务处理、航班预定、企业数据存储或全球通信。另外，信息处理系统可以包括很多硬件和软件部件，这些部件可以配置为处理、存储和传送信息，并可以包括一个或多个计算机系统、数据存储系统和网络系统。
信息处理系统经常包括许多传送或另外处理信息的部件和外围设备。一般地，信息处理系统使用标准化的协议，如外围设备互连(PCI)和PCI快速(PCI Express)协议通过底板或总线在这些部件和外围设备之间进行通信。例如，便携式信息处理系统经常包括PCI插槽，该PCI槽接收一个和该信息处理系统一起使用的外围设备，如一个无线网卡。通常经由PCI和PCI Express协议的通信以一种相对简单的方式执行，信息在部件和外围设备之间传输相对直接。例如，PCI Express使用树状寻址，树状寻址允许沿着树的一个分支传送信息而不支持从树的一个分支通过根部到树的另一分支来传送信息。更复杂的通信协议通常通过将信息格式化成包括标题信息的分组而支持从一个分支到另一个分支传送信息，该分组包含用于交换和该分组发送的标题信息。
为了改善PCI Express协议的灵活性，信息处理系统行业已经协力设计了PCI快速先进交换(PCI Express Advanced Switch，AS)协议。该AS协议将信息从一个基础协议封装进一个支持发送和交换信息的PCI Express AS分组。对基础分组的封装通常包括将控制和发送信息加进由AS规范定义的分组标题中，通过该分组标题PCI Express和其它协议中的信息能被“隧道穿越(tunneled)”。通常利用分立装置将AS封装加到一个与部件和外围设备相关联的PCI Express分组上来实现在一个信息处理系统中实施PCI快速先进交换协议，因此可以通过该信息处理系统的底板网络结构传送该PCI Express分组。例如，与PCI Express设备相关联的信息被传送到一个先进交换桥以在一个分组中封装，为了从该分组中取出该信息通过底板网路将该信息发送到第二先进交换桥，并且为了适当的处理将该信息传送到一个与第二AS桥相关联的信息处理系统处理部件的北桥。对于AS封装使用分立装置增加了构建和配置一个信息处理系统的复杂性，因为对于每个使用诸如PCI Express的封装协议的部件或外围设备通常使用一个分立装置。
发明内容
因此，需要这样一个系统和方法，该系统和方法简化在一个具有多个连接处理子系统的信息处理系统中对PCI快速先进交换的实施。
根据本发明，提供了一个系统和方法，其基本上消除了与先前的用于在一个信息处理系统中实施PCI快速先进交换的方法和系统的缺点和问题。一个外围通信设备按一基础协议从多个处理子系统接收外围设备信息，每个处理子系统与外围通信设备的多个端口中的一个通信。该外围通信设备将该外围设备信息封装进先进交换分组中，并且将分组发送到选定的外围设备。
更具体而言，一个具有多个刀片型处理子系统的刀片型服务器(blade server)信息处理系统通过经由一个与每个处理子系统相连接的外围通信设备发送外围设备信息来与一个和多个外围设备相互作用。按一基础协议，如PCI Express将外围设备信息从每个处理子系统传送到该外围通信设备的一个指定给该处理子系统的端口。该外围通信设备的一个封装模块通过使用与接收外围设备信息的端口相关联的标题信息将外围设备信息封装进PCI快速先进交换分组。该外围通信设备的一个发送模块将外围设备信息通过信息处理系统的一条底板总线发送到一个选定的外围设备。通过底板总线从外围设备传送到处理子系统的信息被该发送模块接收，并且被提供给封装模块，用于从PIC Express AS分组中取出外围设备信息。将取出后的外围设备信息按该基础协议传送到该外围通信设备的一个端口，该端口与由该先进交换分组识别的一个选定的处理子系统相关联。
本发明提供了许多重要技术优点。一个重要技术优点的一个例子是通过单个设备的多个端口管理对与一个信息处理系统的多个处理子系统相关联的信息的封装、发送和交换。使用单个设备为具有多个处理部件和多个外围部件的系统(如刀片型服务器)简化了信息处理系统的设计和制造。例如，一个刀片型服务器的每个刀片与该外围通信装置的一个端口的连接支持由PCI Express AS协议将信息通过一个底板从一个选定的由AS分组信息识别的刀片传送到一个选定的外围设备。这样，各个刀片不需要具有单个的PCI快速先进交换封装硬件，改作依靠集中封装。
对于本领域熟练技术人员来说，通过参考附图，可以更好地理解本发明，其多个目的、特征和优点将显得明显。贯穿几个图所使用的相同附图标记表示相同或类似的元件。
图1描述了一个信息处理系统的方框图，该系统具有多个处理子系统和一个集中式的用于按PCI快速先进交换协议封装和发送外围设备信息的外围通信设备。
图2描述了一个分布式的PCI快速先进交换外围通信设备的方框图。
具体实施例方式
多个信息处理系统的处理子系统通过一个基础协议与一个外围通信设备的连接允许按一个先进交换协议对外围设备信息进行集中式的封装和发送，以简化诸如刀片型服务器的复杂信息处理系统的设计和制造。为了公开的目的，一个信息处理系统可以包括可操作为计算、分类、加工、传输、接收、恢复、起动、交换、存储、显示、证明、检测、记录、再现、处理或利用任何形式的用于商业、科学、控制或其它目的的信息、智力或数据的任何设备或设备的集合。例如，一个信息处理系统可以是一台个人电脑、一个网络存储设备或任何其它合适的设备，并且其可以在尺寸、形状、性能、功能和价格上变化。该信息处理系统可以包括随机存取存储器(RAM)、一个或多个处理源如一个中央处理单元(CPU)或硬件或软件控制逻辑、ROM和/或其它类型的非易失性存储器。该信息处理系统的其它部件可以包括一个或多个盘驱动器、一个或多个网络端口，该网络端口用于和外部设备及各个输入与输出(I/O)设备通信，如键盘、鼠标和视频显示器。该信息处理系统也可以包括一条或多条可操作为在各个硬件部件之间传输信息的总线。
参照图1，一个方框图描述了一个信息处理系统10，其具有多个处理子系统12和一个用于按PCI快速先进交换协议封装和发送外围设备信息的集中式外围通信设备14。例如，信息处理系统10是一个具有多个处理网络信息的处理子系统刀片12的刀片型服务器。处理子系统12包括一个处理器16和北桥18，该处理子系统12使用一基础协议，如PCI Express产生用于与外围设备通信的信息且包括其它有助于处理信息的部件，如存储器和固件。信息处理系统10的外围设备包括直接在一PCI Express兼容底板总线26上传送的PCI Express AS设备20和具有一个相关联的先进交换桥24以为了在底板总线26上传送按PCI Express AS协议封装PCI Express信息的PCI Express设备22。外围设备信息利用包括在PCI快速先进交换分组标题中的寻址信息在选定的处理子系统12和底板总线26上的选定的设备20或22之间发送。
PCI快速先进交换外围通信设备14支持利用设置在单个机柜内的一个封装模块30和一个发送模块32在选定的处理子系统12和选定的外围设备20或22之间的通信。封装模块30从一个与一个处理子系统12相关联的端口34接收外围设备信息，并且使用PCI Express AS协议将外围设备信息封装进分组，标题信息通过该接收端口34使该外围设备信息与该处理子系统相关联。发送模块30将封装后的外围设备信息发送至外围设备。从外围设备通过底板总线26传送至一个选定的处理子系统12的信息被按照PCI Express AS协议通过发送模块30发送至封装模块28，以从该发送分组中取出该外围设备信息。封装模块28基于该分组标题信息将该外围设备信息引导至该选定的端口34，使得该外围设备信息传送至该选定的处理子系统12。封装模块28封装和取出与多个处理子系统12相关联的外围设备信息，从而避免了对于每个处理子系统使用一个单独的先进交换桥。
参照图2，一个方框图描述了分布式PCI快速先进交换外围通信设备14，以阐明了集中式分组外围设备信息的一个优点的一个例子。第一和第二外围通信设备14通过一个PCI Express AS兼容网络26在多个处理子系统和多个外围设备之间发送信息。封装模块28通过连接一个刀片型服务器刀片的刀片型端口34和一个基础协议总线36传送基础协议信息，该基础协议总结例如直接连接到PCI Express设备。任意数量的PCI Express AS外围设备14可以相互作用，以在选定的处理子系统和外围设备之间发送外围设备信息，因此支持一个在使用外围设备过程中可扩展的信息处理系统，如使用刀片型服务器，该服务器使用相对少数目的外围设备以管理互连的信息处理系统。
尽管已经详细描述了本发明，然而应当理解为不脱离由所附的权利要求所定义的本发明的精神与范围于此可以进行各种改变、替代和改造。
权利要求
1.一种信息处理系统包括多个处理子系统，每个处理子系统具有可操作来处理与一个或多个外围设备相关联的信息的处理部件，该外围设备信息具有一个基础协议；一个或多个可操作来通过该基础协议与处理子系统相互作用的外围设备；一条底板总线，该底板总线与外围设备相连接且可操作来按一个先进交换协议传送外围设备信息；及一个与该底板总线及每个处理子系统相连接的外围通信设备，该外围通信设备可操作为从按基础协议的处理子系统接收的外围设备信息封装进该先进交换协议，并且可操作为按该先进交换协议通过该底板总线将该外围设备信息发送至一个选定的外围设备。
2.如权利要求1所述的信息处理系统，其中该外围通信设备还可操作来移除按该先进交换协议从底板总线接收到的外围设备信息，以按照该基础协议与一个选定的处理子系统通信。
3.如权利要求2所述的信息处理系统，其中该先进交换协议是PCI快速先进交换协议。
4.如权利要求3所述的信息处理系统，其中该基础协议包括PCIExpress。
5.如权利要求4所述的信息处理系统，其中一个或多个外围设备包括一个PCI快速先进交换兼容外围设备。
6.如权利要求4所述的信息处理系统，其中一个或多个外围设备包括一个PCI Express兼容外围设备，该信息处理系统还包括一个设置在PCI Express兼容外围设备和该外围通信设备之间的先进交换封装设备，该封装设备可操作以使用该先进交换协议使该外围设备与该外围通信设备相连接。
7.如权利要求4所述的信息处理系统，其中每个处理子系统是刀片型服务器的一个刀片。
8.如权利要求4所述的信息处理系统还包括一第二外围通信设备，该第二外围通信设备与底板总线相连接且可操作为按该先进交换协议利用该第一外围通信设备传送外围设备信息。
9.一种外围通信设备，包括多个基础协议端口，每个端口可操作为利用一个部件通过一个基础协议传送信息；一个与该基础协议端口相连接的封装模块，该封装模块可操作为将从基础协议端口接收到的信息封装进具有一个先进交换协议的分组；一个发送模块，该发送模块与该封装模块相连接且可操作为通过一条总线按该先进交换协议将该信息传送至一个选定的外围设备。
10.如权利要求9所述的外围通信设备，其中该发送模块还可操作为通过该总线按该先进交换协议从一个外围部件接收与一个选定部件相关联的信息，并且该封装模块还可操作为按该基础协议将该信息传送至与该部件相关联的一个基础协议端口。
11.如权利要求9所述的外围通信设备，其中该先进交换协议包括PCI快速先进交换协议。
12.如权利要求11所述的外围通信设备，其中该基础协议包括该PCI Express协议。
13.如权利要求11所述的外围通信设备，其中该部件包括一个处理子系统桥。
14.如权利要求13所述的外围通信设备，其中该处理子系统包括一个服务器子系统，而该总线包括一条刀片型服务器底板总线。
15.一种用于在多个处理子系统和一个或多个外围设备之间传送信息的方法，该方法包括在处理子系统产生用于一个外围设备的信息；按一个基础协议将该信息传送至一个外围通信设备的多个端口，每个端口与一个处理子系统相关联；在外围通信设备将该信息封装进先进交换协议分组，该分组具有基于与该信息相关联的端口的发送信息；及通过一条总线按该先进交换协议将该先进交换协议分组发送至选定的外围设备。
16.如权利要求15所述的方法，其中该先进交换协议包括PCI快速先进交换协议。
17.如权利要求16所述的方法，其中产生信息还包括利用一个刀片型信息处理系统服务器的信息处理系统刀片来产生信息。
18.如权利要求17所述的方法，其中发送先进交换协议还包括通过一个刀片型信息处理系统服务器底板总线发送该分组。
19.如权利要求16所述的方法还包括为了与一个选定的处理子系统通信，通过该总线将具有外围设备信息的先进交换协议分组从一个外围设备发送至该外围通信设备；在该外围通信设备从先进交换分组中取出该外围设备信息；及按该基础协议将取出后的信息传送至与选定的处理子系统相关联的端口。
20.如权利要求19所述的方法，其中该基础协议包括PCI Express。
21.如权利要求19述的方法还包括按该基础协议通过该外围通信设备将该外围设备信息从该处理子系统传送至一第二处理子系统；及按该先进交换协议通过该外围通信设备将该外围设备信息从该外围设备传送至一第二外围设备。
全文摘要
一个信息处理系统的多个处理子系统，如一个刀片型服务器的多个刀片通过诸如PCI Express的一个基础协议与一个外围通信设备通信，该外围通信设备通过该外围通信设备的一个端口与每个处理子系统相连接。该外围通信设备的一个封装模块将该基础协议封装进先进交换分组，如利用PCI快速先进交换协议形成的分组。为了让一个选定的外围设备使用该信息，该外围通信设备的一个发送模块通过一条总线，如一条刀片型服务器底板总线发送分组。为了该封装模块从分组中取出该外围设备信息和将该外围设备信息发送至与选定的处理子系统相关联的端口，通过将先进交换分组发送至该发送模块，外围设备与选定的处理子系统通信。
文档编号H04L12/46GK1700195SQ20051007083
公开日2005年11月23日 申请日期2005年5月19日 优先权日2004年5月20日
发明者J·D·派克 申请人:戴尔产品有限公司