KR100998298B1

KR100998298B1 - 하이퍼트랜스포트 환경에서 ｉ／ｏ 어댑터 ｌｐａｒ 구분

Info

Publication number: KR100998298B1
Application number: KR1020070100473A
Authority: KR
Inventors: 토마스 에이 그레그
Original assignee: 인터내셔널 비지네스 머신즈 코포레이션
Priority date: 2006-10-18
Filing date: 2007-10-05
Publication date: 2010-12-06
Also published as: US20080147891A1; JP5128222B2; CN101165676A; JP2008102921A; US7660912B2; CN101165676B; KR20080035456A

Abstract

데이터 처리 시스템, 및 그 시스템의 복수의 입력/출력 어댑터 유닛들을 구분하는 방법이 개시된다. 이 데이터 처리 시스템은, 복수의 입력/출력 어댑터 유닛 외에도, 한 세트의 프로세서들과, 호스트 브리지와, 상기 한 세트의 프로세서들과 호스트 브리지를 접속하는 시스템 버스를 포함한다. 입력/출력 어댑터 유닛들 각각은, 각각의 식별자를 가진다. 상기 세트의 프로세서들은 호스트 브리지에 커맨드를 전송하며, 이 커맨드는 상기 하나 이상의 입력/출력 어댑터 유닛들의 하나 이상의 식별자들을 포함한다. 양호한 실시예에서, 이들 식별자들은 하이퍼트랜스포트 정의된 Unit ID들이고, 상기 세트의 프로세서들에 의해 내려진 커맨드들은, 입력/출력 어댑터들의 하나 이상의 Unit ID들을 포함하는 Unit ID 필드를 포함한다.

데이터 처리 시스템, 입력/출력 어댑터, 유닛 구분, 하이퍼트랜스포트

Description

하이퍼트랜스포트 환경에서 Ｉ／Ｏ 어댑터 ＬＰＡＲ 구분{I/O ADAPTER LPAR ISOLATION IN A HYPERTRANSPORT ENVIRONMENT}

본 발명은 데이터 처리에 관한 것으로, 더 구체적으로는, 데이터 처리 시스템에서 입력/출력 어댑터 어드레싱 영역들을 구분하는 것에 관한 것이다. 더욱 더 구체적으로는, 하이퍼트랜스포트 환경에서 동작하는 논리적으로 분할된 데이터 처리 시스템에서 입력/출력 어댑터 어드레싱 영역들을 구분하는 것에 관한 것이다.

LPAR(Logically PARtitioned) 데이터 처리 시스템에서, 복수의 운영 체제, 또는 단일 운영 체제의 복수개 사본이, 하나의 데이터 처리 시스템 플랫폼 상에서 실행된다. 데이터 처리 시스템 내에서 실행중인 각각의 운영 체제 또는 운영 체제 사본은 상이한 논리적 파티션에 할당되며, 각각의 파티션에는 플랫폼 자원들의 비중복 서브세트가 할당된다. 따라서, 각각의 운영 체제 또는 운영 체제 사본은, 플랫폼 내의 별개 세트의 할당가능한 자원들을 직접 제어한다.

LPAR 데이터 처리 시스템 내의 상이한 파티션들에 할당될 수 있는 플랫폼 자원들 중에는, 프로세서, 프로세서의 타임 슬라이스, 시스템 메모리의 영역, IOA들 또는 IOA들의 일부가 포함된다. 따라서, 시스템 메모리의 상이한 영역들 및 상이 한 IOA들 또는 IOA들의 일부가 시스템의 상이한 파티션들에 할당될 것이다. 이와 같은 환경에서, IOA들 또는 IOA들의 일부가 그들이 할당된 파티션 또는 파티션들을 적절히 서비스하는데 요구되는 모든 물리적 메모리를 액세스할 수 있도록 해주는 메커니즘을 플랫폼이 제공하고; 한편, 이와 동시에, IOA들 또는 IOA들의 일부가 그 연관된 파티션들에 아직 할당되지 않은 물리적 메모리에 액세스하지 못하도록 방지하는 것이 중요하다.

LPAR 데이터 처리 시스템에서, 시스템의 전자 장치들을 물리적 매체 및 무선 양자 모두를 통해 함께 링크하기 위해 다양한 통신 기술들이 사용될 수 있다. 일부 통신 기술들은 한쌍의 장치들을 인터페이스하고, 다른 통신 기술들은 소그룹의 장치들을 인터페이스하며, 또 다른 통신 기술들은 대그룹의 장치들을 인터페이스한다.

비교적 작은 그룹의 장치들을 결합하기 위한 비교적 새로운 한 통신 기술은 하이퍼트랜스포트(HT) 기술이다. HT 표준에는, AGP, PCI, SPI, 1394, USB 2.0, 및 1Gbit 이더넷을 포함한 오늘날의 버스들 뿐만 아니라, AGP 8x, Infiniband, PCI-X, PCI 3.0, PCIe,및 10Gbit 이더넷과 같은 차세대 버스들과도 인터페이스할 수 있는 고속 및 저레이턴시의 프로토콜을 위한 정의가 제시되어 있다. HT는 결합된 장치들간에 고속의 데이터 링크들을 제공한다. 대부분의 HT 가능형 장치들은 적어도 한쌍의 HT 포트를 포함하여, HT 가능형 장치들은 데이지 체인(daisy-chain)으로 연결될 수 있다. HT 체인 또는 패브릭에서, 각각의 결합된 장치는 적절한 어드레싱 및 제어를 사용하여 각각의 결합된 다른 장치와 통신할 수 있다. HT 체인화될 수 있는 장치들의 예로는, 무엇보다도, 패킷 데이터 라우터, 서버 컴퓨터, 데이터 스토리지 장치, 및 기타의 컴퓨터 단말 장치들이 있다.

따라서, HT는 많은 중요한 잇점들을 제공한다. 그러나 논리적으로 분할된 데이터 처리 시스템에서 하이퍼트랜스포트 부착된 I/O 브리지들을 사용하는 것은, I/O 어댑터 DMA와 소유측 LPAR로의 인터럽트 요청을 구분하는 방법을 요구한다.

하나의 LPAR는 IOA를 통해 다른 LPAR에 영향을 미칠 수 있다는 사실은 중요하다. LPAR에서, OS는 성공적인 통신을 보장하지 않는다. 예를 들어, OS는 IOA에게 커맨드 및 어드레스를 보낼 수 있고, IOA는 이들 어드레스들을 이용하여 DMA를 할 수 있다. 그러나 OS에 의해 IOA에게 제공된 어드레스를 검사할 메카니즘은 없다. 대신에, BAR/limit(및 그 이후, TVT 구조)는, 어드레스가 IOA에 의해 호스트에게 제공될 때 그 어드레스를 검증한다.

본 발명의 목적은 I/O 어댑터 LPAR 구분을 위한 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 하이퍼트랜스포트 환경에서 I/O 어댑터 LPAR 구분을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 개개의 I/O 어댑터들에 (하이퍼트랜스포트 정의된) Unit ID를 할당하고, 소유측 LPAR에 대해 I/O 어댑터들을 구분하기 위해 할당된 Unit ID를 사용하는 것이다.

이들 및 다른 목적들은 데이터 처리 시스템과 그 시스템의 복수의 입력/출력 어댑터 유닛들을 구분하는 방법에 의해 달성된다. 이 데이터 처리 시스템은, 복수의 입력/출력 어댑터 유닛 외에도, 한 세트의 프로세서들, 호스트 브리지, 및 상기한 세트의 프로세서들과 호스트 브리지를 접속하는 시스템 버스를 포함한다. 입력/출력 어댑터 유닛들 각각은 호스트 브리지에 접속되며 각각의 식별자를 가진다. 한 세트의 프로세서들은 호스트 브리지에 커맨드를 전송하기 위한 기능을 가진다. 상기 커맨드는 한 세트의 입력/출력 어댑터 유닛을 식별하기 위한 하나 이상의 식별자들을 포함한다.

양호한 실시예에서, 이들 식별자들은 하이퍼트랜스포트 정의된 Unit ID들이다. 또한, 양호하게는, 한 세트의 프로세서들에 의해 내려진 커맨드들은 상기 세 트의 입력/출력 어댑터들을 식별하기 위한 하나 이상의 Unit ID들을 포함하는 Unit ID 필드를 포함한다. (하이퍼트랜스포트 정의된) Unit ID들을 개개의 입력/출력 어댑터들에 할당함으로써, DMA 및 인터럽트 요청들이 검증될 수 있다. 프로세서에서, 버스, 장치 및 함수값을 포함하는, PCI 정의된 요청자 ID가 아니라, Unit ID들이 프로세서에서 확인된다.

본 발명의 다른 혜택 및 잇점들은, 본 발명의 양호한 실시예들을 특정하고 도시하는 첨부된 도면들을 참조한 이하의 상세한 설명으로부터 당업자에게는 명백해질 것이다.

I/O 어댑터 LPAR 구분을 위한 방법 및 시스템이 제공되며, 하이퍼트랜스포트 환경에서 I/O 어댑터 LPAR 구분을 제공된다.

이제 도면들을 참조하면, 도 1은 본 발명이 구현될 수 있는 데이터 처리 시스템의 블럭도이다. 데이터 처리 시스템(100)은, 시스템 버스(106)에 접속된 복수의 프로세서들(101, 102, 103, 및 104)을 포함하는 대칭 멀티프로세서(SMP) 시스템이다. 예를 들어, 데이터 처리 시스템(100)은, 네트워크 내의 서버로서 구현된, 뉴욕주 아몽크시에 위치한 IBM사의 제품인 IBM eServer일 수도 있다. 대안으로서, 싱글 프로세서 시스템이 이용될 수도 있다. 시스템 버스(106)에는 메모리 제어기/캐쉬(108)도 역시 접속되어, 복수의 로컬 메모리들(160-163)로의 인터페이스를 제공한다. I/O 버스 브리지(110)는 시스템 버스(106)에 접속되어, I/O 버스(112)로 의 인터페이스를 제공한다. 메모리 제어기/캐쉬(108) 및 I/O 버스 브리지(110)는 도시된 바와 같이 통합될 수도 있다.

데이터 처리 시스템(100)은 논리적으로 분할된 (LPAR) 데이터 처리 시스템이다. 그러나, 본 발명은 LPAR 시스템으로만 한정되는 것은 아니고 기타의 다른 데이터 처리 시스템에서도 구현될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. LPAR 데이터 처리 시스템(100)은 복수의 이종 운영 체제(또는 단일 운영 체제의 복수개 사본)를 가진다. 이들 복수의 운영 체제들 각각은 그 내부에서 실행하는 임의 갯수의 소프트웨어 프로그램들을 가질 것이다. 데이터 처리 시스템(100)은, 상이한 PCI 입력/출력 어댑터들(IOA; 120, 121, 122, 123, 및 124), 그래픽 어댑터(148) 및 하드 디스크 어댑터(149), 또는 그 일부가 상이한 논리적 파티션들에 할당되는 식으로, 논리적으로 분할된다. 이 경우, 그래픽 어댑터(148)는 디스플레이 장치(미도시)에 대한 접속을 제공하는 반면, 하드 디스크 어댑터(149)는 하드 디스크(150)를 제어하기 위한 접속을 제공한다.

복수의 파티션들이 동일한 물리적 프로세서에서 운영될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 데이터 처리 시스템(100)이 3개의 논리적 파티션들 P1, P2, 및 P3로 분할된다고 가정해 보자. PCI IOA들(120-124), 그래픽 어댑터(148), 하드 디스크 어댑터(149), 및 호스트 프로세서들(101-140)의 각각, 및 로컬 메모리들(160-163)로부터의 메모리는 이들 3개의 파티션들 각각에 할당된다. 이 예에서, 메모리들(160-163)은 듀얼 인라인 메모리 모듈(DIMM)의 형태를 취할 것이다. DIMM들은 통상 파티션들에 대해 DIMM별 기초하에 할당되는 것은 아니다. 대신에, 파티션은 플랫폼에서 보았을 때의 전체 메모리의 일부를 얻을 것이다. 예를 들어, 프로세서(101), 로컬 메모리들(160-163)로부터의 메모리의 일부, 및 PCI IOA들(121, 123, 및 124)은 논리 파티션 P1에 할당되고; 프로세서(102-103), 로컬 메모리들(160-163)로부터의 메모리의 일부, 및 PCI IOA들(120 및 122)은 논리 파티션 P2에 할당되고; 프로세서(104), 로컬 메모리들(160-163)로부터의 메모리의 일부, 및 그래픽 어댑터(148) 및 하드 디스크 어댑터(149)는 논리 파티션 P3에 할당될 수 있다.

논리적으로 분할된 데이터 처리 시스템(100) 내에서 실행되는 각각의 운영 체제는 상이한 논리적 파티션에 할당된다. 따라서, 데이터 처리 시스템(100) 내에서 실행되는 각각의 운영 체제는, 그 논리적 파티션 내에 있는 IOA들만을 액세스할 수 있을 것이다. 예를 들어, AIX(Advanced Interactive Executive) 운영 체제의 한 인스턴스는 파티션 P1에서 실행되고 있고, AIX 운영 체제의 제2 인스턴스(사본)는 파티션 P2에서 실행되고 있으며, Linux 또는 OS/400 운영 체제는 논리적 파티션 P3에서 실행되고 있을 수 있다.

PCI 호스트 브리지(PHB)들(130, 131, 132, 및 133)은 I/O 버스(112)에 접속되어 각각 PCI 로컬 버스들(140, 141, 142, 및 143)로의 인터페이스를 제공한다. PCI IOA들(120-121)은, 스위치들과 브리지들을 포함하는 I/O 패브릭(180)을 통해 PCI 로컬 버스(140)에 접속된다. 유사한 방식으로, PCI IOA(122)는 I/O 패브릭(181)을 통해 PCI 로컬 버스(141)에 접속되고, PCI IOA들(123 및 124)은 I/O 패브릭(182)을 통해 PCI 로컬 버스(142)에 접속되며, 그래픽 어댑터(148) 및 하드 디스크 어댑터(149)는 I/O 패브릭(183)을 통해 PCI 로컬 버스(143)에 접속된다. I/O 패브릭들(180-183)은 PCI 버스들(140-143)로의 인터페이스들을 제공한다. 전형적인 PCI 호스트 브리지는 4개 내지 8개의 IOA들(예를 들어, 애드-인 커넥터들을 위한 확장 슬롯들)을 지원할 것이다. 각각의 PCI IOA(120-124)는, 예를 들어 데이터 처리 시스템(100)에 대하여 클라이언트가 되는 다른 네트워크 컴퓨터들과 같은 입/출력 장치와, 데이터 처리 시스템(100) 사이의 인터페이스를 제공한다.

PCI 호스트 브리지(130)는, PCI 버스(140)가 I/O 버스(112)에 접속하기 위한 인터페이스를 제공한다. 이 PCI 버스는 또한, PCI 호스트 브리지(130)를, 서비스 프로세서 메일박스 인터페이스 및 ISA 버스 액세스 패스-쓰루 로직(194)과 I/O 패브릭(180)에 접속시킨다. 서비스 프로세서 메일박스 인터페이스 및 ISA 버스 액세스 패스-쓰루 로직(194)은 PCI/ISA 브리지(193)로 예정된 PCI 액세스들을 포워딩한다. NVRAM 스토리지(192)는 ISA 버스(196)에 접속된다. 서비스 프로세서(135)는 그 로컬 PCI 버스(195)를 경유해 서비스 프로세서 메일박스 인터페이스 및 ISA 버스 액세스 패스-쓰루 로직(194)에 결합된다. 서비스 프로세서(135)는 또한 복수의 JTAG/I²C 버스들(134)을 경유해 프로세서들(101-104)에 접속된다. JTAG/I²C 버스들(134)은 JTAG/scan 버스들(IEEE 1149.1 참조)과 Phillips I²C 버스들의 조합이다. 그러나, 대안으로서, JTAG/I²C 버스들(134)은 Phillips I²C 버스들만으로 대체되거나, JTAG/scan 버스들만으로 대체될 수도 있다. 호스트 프로세서들(101, 102, 103, 및 104)의 모든 SP-ATTN 신호들은 서비스 프로세서의 인터럽트 입력 신호에 함께 접속된다. 서비스 프로세서(135)는 그 자신의 로컬 메모리(191)를 가지며, 하드웨어 OP-패널(190)에 액세스한다.

데이터 처리 시스템(100)이 초기 전원공급될 때, 서비스 프로세서(135)는 시스템 (호스트) 프로세서들(101-104), 메모리 제어기/캐쉬(108), 및 I/O 브리지(110)를 질의하기 위해 JTAG/I²C 버스들(134)을 이용한다. 이 단계의 완료시에, 서비스 프로세서(135)는 데이터 처리 시스템(100)의 인벤토리 및 토폴로지를 이해하게 된다. 서비스 프로세서(135)는 또한 내장된 자체 테스트(BIST)와; 기본 확인 테스트(BAT)와; 호스트 프로세서들(101-104), 메모리 제어기/캐쉬(108), 및 I/O 브리지(110)를 질의함으로써 발견된 모든 요소들에 대한 메모리 테스트를 실행한다. BIST, BAT, 및 메모리 테스트 동안에 검출된 고장들에 대한 임의의 에러 정보는 수집되어 서비스 프로세서(135)에 의해 보고된다.

만일 BIST, BAT, 및 메모리 테스트 동안에 오류가 있는 것으로 파악된 요소들을 빼낸 후에, 시스템 자원의 의미있는/유효한 구성이 여전히 가능하다면, 데이터 처리 시스템(100)은, 실행가능한 코드를 로컬 (호스트) 메모리들(160-163)에 로딩하도록 진행하는 것이 허용된다. 그 다음, 서비스 프로세서(135)는 로컬 메모리(160-163)에 로딩된 코드의 실행을 위해 호스트 프로세서들(101-104)을 릴리스한다. 호스트 프로세서들(101-104)이 데이터 처리 시스템(100) 내의 각각의 운영 체제로부터의 코드를 실행하고 있는 동안, 서비스 프로세서(135)는 에러 모니터링 및 보고 모드에 진입한다. 서비스 프로세서(135)에 의해 모니터링되는 항목의 유형으로는, 예를 들어, 쿨링팬 속도 및 동작, 열 센서, 전원 레귤레이터, 및 프로세서 들(101-104)과 로컬 메모리들(160-163)과 I/O 브리지(110)에 의해 보고되는 회복가능한 에러 및 회복불가능한 에러가 있다.

서비스 프로세서(135)는, 데이터 처리 시스템(100) 내의 모든 모니터링되는 항목들에 관련된 에러 정보를 저장하고 보고하는 책임을 진다. 서비스 프로세서(135)는 또한, 에러 유형과 정의된 임계치에 기초하여 조처를 취한다. 예를 들어, 서비스 프로세서(135)는 프로세서의 캐쉬 메모리 상의 과도한 회복가능한 에러들에 주목하고 이것이 심각한 고장에 대한 예후인지를 판정한다. 이러한 판정에 기초하여, 서비스 프로세서(135)는 그 자원을 현재의 실행 세션 및 미래의 초기 프로그램 로드(IPL) 동안에 구성해제로서 표시한다. IPL은 또한, 때때로 "부트" 또는 "부트스트랩"이라 불린다.

데이터 처리 시스템(100)은 시판중인 다양한 컴퓨터 시스템들을 이용하여 구현될 수도 있다. 예를 들어, 데이터 처리 시스템(100)은 IBM사로부터 입수할 수 있는 IBM eServer iSeries Model 840을 이용하여 구현될 수도 있다. 이와 같은 시스템은, 역시 IBM사로부터 입수할 수 있는 OS/400 운영 체제를 이용한 논리적 분할을 지원한다.

당업자라면 도 1에 도시된 하드웨어는 달라질 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 광 디스크 드라이브등과 같은 기타의 주변 장치들이, 도시된 하드웨어에 추가하여 또는 이를 대체하여 사용될 수도 있다. 도시된 예는 본 발명에 관한 임의의 아키텍쳐 상의 제한을 암시하는 것이 아니다.

이제 도 2를 참조하면, 본 발명이 구현될 수 있는 논리적으로 분할된 예시적 플랫폼의 블럭도가 도시되어 있다. 논리적으로 분할된 플랫폼(200) 내의 하드웨어는 예를 들어 도 1의 데이터 처리 시스템(100)으로서 구현될 수 있다. 논리적으로 분할된 플랫폼(200)은, 분할된 하드웨어(230)와, 운영 체제들(202, 204, 206, 208)과, 파티션 관리 펌웨어(210)를 포함한다. 운영 체제들(202, 204, 206, 208)은, 논리적으로 분할된 플랫폼(200) 상에 동시에 실행되고 있는, 단일 운영 체제의 복수개 사본이거나 복수개의 이종의 운영 체제일 수도 있다. 이들 운영 체제들은 OS/400을 이용하여 구현될 수 있으며, Hypervisor와 같은 파티션 관리 펌웨어와 인터페이스하도록 설계된다. OS/400은 이들 실시예들에서 단지 예로서만 이용되고 있다. 구현예에 따라 AIX 및 Linux와 같은 기타 유형의 운영 체제들이 사용될 수 있다. 운영 체제들(202, 204, 206, 및 208)은 파티션들(203, 205, 207, 및 209)에 위치한다. Hypervisor 소프트웨어는 파티션 관리 펌웨어(210)를 구현하는데 사용될 수 있는 소프트웨어의 예로서, IBM사로부터 입수할 수 있다. 펌웨어는, 예를 들어, 판독 전용 메모리(ROM), 프로그래머블 ROM(PROM), 소거가능한 프로그래머블 ROM(EPROM), 전기적으로 소거가능한 프로그래머블 ROM(EEPROM), 및 비휘발성 랜덤 액세스 메모리(비휘발성 RAM)와 같은, 전력없이 그 내용을 유지하는 메모리 칩에 저장되는 "소프트웨어"이다.

추가적으로, 이들 파티션들은 또한 파티션 펌웨어(211, 213, 215, 및 217)를 포함한다. 파티션 펌웨어(211, 213, 215, 및 217)는, 초기 부트스트랩 코드, IEEE-1275 Standard Open Firmware, 및 IBM사로부터 입수할 수 있는 RTAS(Runtime Abstraction Software)를 이용하여 구현될 수 있다. 파티션들(203, 205, 207, 및 209)이 인스턴스화되는 경우, 부트스트랩 코드 사본이 플랫폼 펌웨어(210)에 의해 파티션들(203, 205, 207, 및 209)에 로딩된 후, 제어는 부트스트랩 코드로 이전되고 Open Firmware와 RTAS가 로딩된다. 그 다음, 파티션들에 할당된 프로세서들 또는 파티션들과 연관된 프로세서들은 파티션 펌웨어를 실행하기 위해 파티션 메모리에 디스패치된다.

분할된 하드웨어(230)는, 복수의 프로세서(232-238), 복수의 시스템 메모리 유닛(240-246), 복수의 IOA(248-262), 스토리지 유닛(270)을 포함한다. 프로세서들(232-238)의 각각, 메모리 유닛들(240-246), NVRAM 스토리지(298), 및 IOA들(248-262), 또는 그 일부가, 논리적으로 분할된 플랫폼(200) 내의 복수의 파티션들 중 하나에 할당될 수도 있다. 여기서, 복수의 파티션들 각각은 운영 체제들(202, 204, 206, 및 208) 중 하나에 대응한다.

파티션 관리 펌웨어(210)는, 논리적으로 분할된 플랫폼(200)의 파티션을 생성하고 강화하기 위해 파티션들(203, 205, 207, 및 209)에 대한 다수의 기능과 서비스를 수행한다. 파티션 관리 펌웨어(210)는, 기저 하드웨어와 동일한 펌웨어-구현된 가상 머신이다. 따라서, 파티션 관리 펌웨어(210)는, 논리적으로 분할된 플랫폼(200)의 하드웨어 자원들을 가상화함으로써, 독립적인 OS 이미지들(202, 204, 206, 및 208)의 동시 실행을 허용한다.

서비스 프로세서(290)는, 파티션들 내의 플랫폼 에러들의 처리와 같은, 다양한 서비스들을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 이들 서비스들은, IBM 사와 같은 판매자들에게 에러를 다시 보고하기 위한 서비스 에이전트로서의 역할도 할 수 있 다. 상이한 파티션들의 동작들은 하드웨어 관리 콘솔(280)과 같은 하드웨어 관리 콘솔을 통해 제어될 수 있다. 하드웨어 관리 콘솔(280)은, 별개의 데이터 처리 시스템이며, 이 시스템으로부터 시스템 관리자는 상이한 파티션들로의 자원 재할당을 포함한 다양한 기능들을 수행할 것이다.

LPAR 환경에서, 한 파티션 내의 자원이나 프로그램들이 다른 파티션에서의 동작에 영향을 주는 것을 허용할 수 없다. 나아가, 유용하게도 자원의 할당은 정교해질 필요가 있다. 예를 들어, 특정 PHB하의 모든 IOA들을 동일한 파티션들에 할당하는 것은 종종 허용되지 않는다. 그렇게 하는 경우, 자원들을 파티션들 사이에서 동적으로 이동시키는 능력을 포함한, 시스템의 구성능력을 제한하기 때문이다.

따라서, 개개의 IOA들 또는 IOA들의 일부와 같은 자원들을 별개의 파티션들에 할당할 수 있고, 그와 동시에, 예를 들어 다른 파티션들의 자원에 액세스하는 것과 같은, 할당된 자원들이 다른 파티션들에 영향을 주지 않도록 하기 위해, IOA들을 I/O 버스에 접속하는 브리지들에서 어떤 기능이 요구된다.

이와 같은 다수의 기능들이 이 분야에 알려져 있다. 예를 들어, 입력/출력 어드레싱을 구분시키기 위한 몇개의 프로시져들이 미국특허 출원 제2006/0010276호에 기술되어 있다. 그러나, 이와 같은 기능들은, 앞서 언급한 바와 같이 비교적 소그룹의 장치들을 결합하기 위한 통신 기술인 하이퍼트랜스포트 기술을 이용하는 데이터 처리 시스템에 대해서는 지금까지 이용가능하지 않았다.

도 3은 I/O에 대해 LPAR의 논리적 조망도를 보여주고 있다. 특히, 도 3의 논리적 조망도에서, 프로세서들과 메모리는 302에 도시되어 있고, I/O 서브시스템은 304에 도시되어 있다. 상기 언급한 바와 같이, 논리적 분할은 프로세서와 메모리 자원들을 복수의 독립된 시스템 이미지들(LPARs)에 할당한다. 이들 이미지들 각각은 독립된 운영 체제를 실행할 수 있다. 각각의 LPAR는 다른 모든 LPAR로부터 논리적으로 구분되어 있고, 하나의 LPAR는 다른 LPAR의 메모리를 직접 액세스하는 것이 허용되지 않는다. IOA들에 의해 발생되는 모든 메모리 어드레스들은, 허용받은 메모리 어드레스만을 액세스하는 것을 보장하기 위해, 반드시 검증 및/또는 변환되어야 한다.

하나의 LPAR는 다른 LPAR의 IOA들을 직접 액세스하는 것이 허용되지 않으며, MMIO 공간 액세스는 4K 페이지 경계에 관한 TLB 메커니즘을 통해 제어된다. 또한, 하나의 LPAR는, IOA가 다른 LPAR에게 인터럽트를 전송하게끔 할 수 없으며, 한 LPAR가 소유하는 IOA들에 의해 유발된 에러들이 다른 LPAR에 영향을 미치는 것은 허용될 수 없다. LPAR들간의 통신은 정규 IPC 방법을 이용하거나 하이퍼바이저를 이용하며, IOA들간의 통신(피어-투-피어)은 허용되지 않는다.

하이퍼바이저는 특별히 신뢰받는 이미지(image)이며, 다수의 중요한 기능들을 수행한다. 하이퍼바이저는 LPAR에 대한 모든 자원들(프로세서, 메모리, 및 IOA들)의 액세스를 제어하며, 모든 전역 로직, 멀티플렉서, 팬아웃, 스위치, 실시간 메모리 어드레스 레지스터, 메모리 어드레스 변환 테이블 등을 제어한다.

I/O 동작들은 LPAR들을 위해 하이퍼바이저에 의해 수행될 수 있다. 이것은 하이퍼바이저 오버헤드(hCalls, 데이터 복사, 인터럽트 라우팅)를 요구한다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 하이퍼바이저 이미지는 IOA(g)를 소유한다. 고성능 I/O는 IOA들을 LPAR들에게 할당한다; 그리고, 도 3에 도시된 바와 같이 예를 들어, LPAR 0는 IOA들(a, b)를 소유하고, LPAR 1은 IOA(c)를 소유한다.

도 4는 현재 사용된 슬롯 식별 구조이다. 도 4의 조망도에서, 프로세서들과 메모리는 402에 도시되어 있고, I/O 허브는 404에 도시되어 있으며, 일련의 스위치들은 406에 도시되어 있고, 한 그룹의 IOA들은 408에 도시되어 있다. 이러한 구조에서, 각각의 PCI 슬롯과 부착된 IOA들은 하나의 LPAR에 의해 소유된다. 스위치는 어드레스 범위들(BAR/Limit)에 기초한 구분 논리를 포함한다. 도 4에 도시된 구조에서, I/O 허브 및 프로세서들은 IO 어댑터들을 구분하지 않는다.

도 4는 물리적 슬롯들을 도시하고 있다. 대조적으로, 본 발명은 "슬롯 ID들"을 사용한다. 도 5는, 도 4와 비교해 볼 때, 구분 기능들이 프로세서 쪽으로 이동되어 있는 구조를 도시하고 있다. 특히, 도 5의 조망도에서, 프로세서들과 메모리는 502에 도시되어 있고, I/O 허브는 504에 도시되어 있으며, 한 그룹의 ICA들은 506에 도시되어 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, DMA 어드레스 변환 및 보호(512), 인터럽트 제어(514), DMA 어드레스 변환 캐쉬(516), 및 에러 상태 제어(520)는, I/O 허브가 아니라 프로세서에 의해 수행된다. 그러나, 여기서 또한, 각각의 PCI 슬롯과 부착된 IOA는 하나의 LPAR에 의해 소유된다. 도 5의 구조는, 노스/사우쓰 브리지들 내에서 최소한의 구분 로직을 요구한다.

현재의 TVE(TCE Validation Table) 설계(DMA 및 인터럽트)에서, PCI 어드레스 범위는 주 구분 방법(primary isolation method)으로서 여전히 사용된다. PCI 어드레스들의 일부 상위 비트들은 TVE 내로의 인덱스로서 사용된다. TVE 엔트리는 요청측 IOA들 "bus/dev/func"와 비교될 수 있는 "bus/dev/func" 필드를 포함한다. 만일 bus/dev/func 비교가 유효하다면, TVT 내의 TCE Base address Registers(TAR)은 시스템 메모리에서(또는 TCE 캐쉬에서) TCE를 발견하기 위해 사용된다.

본 발명의 양호한 실시예에 따라, IOA들은, 5비트의 하이퍼트랜스포트 Unit ID 필드에 의해 식별된다. 도 6은 HT 환경에서의 이러한 액세스 제어를 예시하고 있다. 도 6의 조망도에서, 프로세서들과 메모리는 602에 도시되어 있고, I/O 브리지는 604에 도시되어 있으며, 한 그룹의 IOA들은 606에 도시되어 있다. I/O 브리지(604) 내의 각각의 PCI 브리지(610)는 하나의 UnitID(612)를 가지며, PCI 브리지 하의 모든 IOA들은 하나의 LPAR에 의해 '소유'된다. UnitID는 HT 요청(614) 내에 삽입되고, PCIe 패킷 내의 REQ ID는 16비트이다. 즉, Bus(8), Device(5), Function(3). Bus/dev/func. 또한, PCIe 요청(622)으로부터의 REQ ID(620)는 PCI 브리지에서 저장되고 PCIe 완료시에 IOA에 리턴된다.

동작시에, IOA는 PCIe 요청(622)(DMA 판독 또는 기록)을 발생시키고, PCI 브리지는 PCIe 요청을 만족시키기 위해 REQ ID를 저장하고 HT 커맨드를 발생시킨다. 그 다음, PCI 브리지는 발생시킨 HT 요청 내에서 그 UnitID를 사용하고, 프로세서는 HT 요청을 수신하며, TVT(Translation Validation Table)(626)로의 인덱스를 위해 Address(624) 내의 상위 비트들 중 일부를 이용한다. 각각의 TVE(Translation Validation Entry)는 UnitID를 포함하고, TVE 및 HT 요청(614)으로부터의 Unit ID들은 630에서 비교된다. 만일 이들 Unit ID들이 같다면, 테스트는 합격한다. 그 다음, HT 응답이 프로세서로부터 PCI 브리지로 되전송된다. UnitID는 그 응답을 적절한 PCI 브리지에 라우팅하며, PCI 브리지는 REQ ID를 PCIe 응답 패킷(들) 내에 삽입한다.

본 발명, 또는 본 발명의 면들은 컴퓨터 프로그램 제품으로 구현될 수 있다. 이 컴퓨터 프로그램 제품은 본 명세서에서 설명된 방법들의 구현을 가능케하는 특징을 포함하며, 컴퓨터 시스템에 로딩될 때, 이들 방법들을 실행할 수 있다. 본 명세서에서 컴퓨터 프로그램, 소프트웨어 프로그램, 프로그램, 또는 소프트웨어는, (a) 다른 랭귀지, 코드 또는 표기로의 변환, 및/또는 (b) 상이한 재료 형태의 복제 중 어느 하나 또는 양자 모두를 수행한 후에, 또는 직접적으로, 정보 처리 능력을 갖는 시스템으로하여금 특정한 기능을 수행케하도록 의도된 한 세트의 명령어들로 이루어진, 임의의 랭귀지, 코드, 또는 표기로 된, 임의의 표현을 의미한다.

본 명세서에서 공개된 본 발명은 전술한 목적들을 수행하도록 잘 계산되었지만, 당업자에 의해 수많은 수정과 실시예들이 고안될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 첨부된 특허청구범위는 본 발명의 진정한 정신과 범위 내에 드는 이와 같은 모든 수정들과 실시예들을 커버하도록 의도되었다.

도 1은 본 발명이 구현될 수 있는 데이터 처리 시스템의 블럭도.

도 2는 본 발명이 구현될 수 있는 논리적으로 분할된 예시적 플랫폼의 블럭도.

도 3은 I/O에 대한 LPAR의 논리적 조망도.

도 4는 현재의 슬롯 식별 구조도.

도 5는 구분 기능이 프로세서 쪽으로 이동되어 있는 구조.

도 6은 하이퍼트랜스포트 환경에서 DMA/MSI 액세스 제어를 도시한 도면.

Claims

데이터 처리 시스템에 있어서,

한 세트의 프로세서들;

복수의 호스트 브리지들;

상기 한 세트의 프로세서들과 상기 복수의 호스트 브리지들을 접속하는 시스템 버스로서, 상기 데이터 처리 시스템은 한 그룹의 파티션들로 분할되고, 상기 복수의 호스트 브리지들 각각은 주어진 시간에 상기 파티션들 중 단 하나에만 할당되고, 상기 복수의 호스트 브리지들 각각은 각각의 유닛 ID를 할당받는 것인, 상기 시스템 버스; 및

상기 복수의 호스트 브리지들에 접속된 복수의 입력/출력 어댑터 유닛들로서, 상기 복수의 입력/출력 어댑터 유닛들 각각은 상기 복수의 호스트 브리지들 중 하나에 접속되고, 상기 복수의 호스트 브리지들 각각은 상기 복수의 입력/출력 어댑터들 중 하나 이상에 접속되는 것인, 상기 복수의 입력/출력 어댑터 유닛들; 및

일련의 엔트리를 갖는 테이블로서, 상기 엔트리들 각각은 상기 복수의 호스트 브리지들 중 하나를 식별케하는 유닛 ID를 포함하는 것인, 상기 테이블

을 포함하고,

상기 복수의 입력/출력 어댑터들 중 하나는 요청 ID와 지정된 어드레스를 갖는 요청을 발생시키고, 상기 복수의 입력/출력 어댑터들 중 상기 하나가 접속되어 있는 상기 복수의 호스트 브리지들 중 하나에 상기 요청을 전송하며, 상기 복수의 호스트 브리지들 중 상기 하나는 상기 요청을 만족시키는 요청 패킷을 발생시키고, 상기 호스트 브리지들 중 상기 하나의 유닛 ID와 상기 요청으로부터의 상기 지정된 어드레스를 상기 요청 패킷 내에 삽입하고, 상기 요청 패킷을 상기 한세트의 프로세서들 중 하나에 전송하며;

상기 프로세서들 중 상기 하나는, 상기 테이블로부터 상기 유닛 ID들 중 하나를 얻기 위해 상기 요청 패킷으로부터의 상기 지정된 어드레스를 상기 테이블의 인덱스로서 이용하고, 상기 호스트 브리지들 중 상기 하나에 응답 패킷을 라우팅할지의 여부를 결정하기 위해 상기 테이블로부터 얻어진 상기 유닛 ID를 상기 호스트 브리지들 중 상기 하나의 유닛 ID와 비교하기 위하여, 상기 요청 패킷을 수신하기 위한 기능을 포함하는 것인, 데이터 처리 시스템.
제1항에 있어서, 상기 복수의 입력/출력 어댑터 유닛들 각각은, 상기 복수의 호스트 브리지들 각각의 유닛 ID에 기초하여, 상기 파티션들 중 상이한 파티션에 할당될 수 있는 것인, 데이터 처리 시스템.
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데이터 처리 시스템의 복수의 입력/출력 어댑터 유닛을 구분하기 위한 방법으로서, 상기 데이터 처리 시스템은 한세트의 프로세서, 복수의 호스트 브리지, 및 복수의 입력/출력 어댑터를 포함하고, 상기 입력/출력 어댑터들 각각은 상기 호스트 브리지들 중 하나에 접속되고, 상기 호스트 브리지들 각각은 상기 입력/출력 어댑터들 중 하나 이상에 접속되는 것인, 상기 방법에 있어서,

상기 데이터 처리 시스템을 한 그룹의 파티션들로 분할하는 단계;

상기 호스트 브리지들 각각을 상기 파티션들 중 단 하나에만 할당하는 단계;

상기 호스트 브리지들 각각에 각각의 유닛 ID를 할당하는 단계;

일련의 엔트리를 갖는 테이블을 제공하는 단계로서, 상기 엔트리들 각각은 상기 호스트 브리지들 중 하나를 식별케하는 유닛 ID를 포함하는 것인, 상기 제공하는 단계;

상기 입력/출력 어댑터들 중 하나가, 요청 ID 및 지정된 어드레스를 갖는 요청을 발생시키고, 상기 요청을 상기 입력/출력 어댑터들 중 상기 하나가 접속되어 있는 상기 호스트 브리지들 중 상기 하나에 전송하는 단계;

상기 호스트 브리지들 중 상기 하나가 상기 요청을 만족시키기 위한 요청 패킷을 발생시키고, 상기 요청 패킷 내에, 상기 호스트 브리지들 중 상기 하나의 유닛 ID와 상기 요청으로부터의 지정된 어드레스를 삽입하고, 상기 요청 패킷을 상기 프로세서들 중 하나에 전송하는 단계;

상기 프로세서들 중 상기 하나가, 상기 테이블로부터 상기 유닛 ID들 중 하나를 얻기 위해 상기 요청 패킷으로부터의 상기 지정된 어드레스를 상기 테이블로의 인덱스로서 이용하고, 상기 호스트 브리지들 중 상기 하나에 응답 패킷을 다시 라우팅할지의 여부를 결정하기 위해 상기 테이블로부터 얻어진 상기 유닛 ID를 상기 호스트 브리지들 중 상기 하나의 유닛 ID와 비교하기 위하여, 상기 요청 패킷을 수신하는 단계

를 포함하는, 데이터 처리 시스템의 복수의 입력/출력 어댑터 유닛을 구분하기 위한 방법.
제4항에 있어서, 상기 복수의 입력/출력 어댑터 유닛들 각각은, 상기 복수의 호스트 브리지들 각각의 유닛 ID에 기초하여, 상기 파티션들 중 상이한 파티션에 할당될 수 있는 것인, 데이터 처리 시스템의 복수의 입력/출력 어댑터 유닛들을 구분하기 위한 방법.
제4항에 있어서, 상기 데이터 처리 시스템은 메모리를 포함하고, 상기 메모리의 각각의 한 부분은 상기 파티션들 각각에 할당되며, 상기 지정된 어드레스는 지정된 메모리 어드레스인 것인, 데이터 처리 시스템의 복수의 입력/출력 어댑터 유닛들을 구분하기 위한 방법.
제6항에 있어서, 상기 복수의 입력/출력 어댑터들 각각은 상기 파티션들 중 하나에 할당되고, 상기 비교는, 상기 지정된 메모리 어드레스가 상기 복수의 입력/출력 어댑터들 중 하나에 할당된 파티션과 동일한 파티션에 할당되었는지를 검증하기 위해 이루어지는 것인, 데이터 처리 시스템의 복수의 입력/출력 어댑터 유닛들을 구분하기 위한 방법.
데이터 처리 시스템의 복수의 입력/출력 유닛들을 구분하기 위한 방법의 단계들을 수행하기 위해 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어들로 이루어진 프로그램을 포함하는 컴퓨터에 의해 판독가능한 프로그램 스토리지 장치로서, 상기 데이터 처리 시스템은 한세트의 프로세서들과 복수의 호스트 브리지와 복수의 입력/출력 어댑터를 포함하고, 상기 복수의 호스트 브리지 각각은 상기 복수의 입력/출력 어댑터들 중 하나 이상에 접속되며, 상기 방법은,

상기 데이터 처리 시스템을 한 그룹의 파티션들로 분할하는 단계;

상기 호스트 브리지들 각각을 상기 파티션들 중 단 하나에만 할당하는 단계;

상기 호스트 브리지들 각각에 각각의 유닛 ID를 할당하는 단계;

일련의 엔트리를 갖는 테이블을 제공하는 단계로서, 상기 엔트리들 각각은 상기 호스트 브리지들 중 하나를 식별케하는 유닛 ID를 포함하는 것인, 상기 제공하는 단계;

상기 입력/출력 어댑터들 중 하나가, 요청 ID 및 지정된 어드레스를 갖는 요청을 발생시키고, 상기 요청을 상기 입력/출력 어댑터들 중 상기 하나가 접속되어 있는 상기 호스트 브리지들 중 상기 하나에 전송하는 단계;

상기 호스트 브리지들 중 상기 하나가 상기 요청을 만족시키기 위한 요청 패킷을 발생시키고, 상기 요청 패킷 내에, 상기 호스트 브리지들 중 상기 하나의 유닛 ID와 상기 요청으로부터의 지정된 어드레스를 삽입하고, 상기 요청 패킷을 상기 프로세서들 중 하나에 전송하는 단계;

상기 프로세서들 중 상기 하나가, 상기 테이블로부터 상기 유닛 ID들 중 하나를 얻기 위해 상기 요청 패킷으로부터의 상기 지정된 어드레스를 상기 테이블로의 인덱스로서 이용하고, 상기 호스트 브리지들 중 상기 하나에 응답 패킷을 다시 라우팅할지의 여부를 결정하기 위해 상기 테이블로부터 얻어진 상기 유닛 ID를 상기 호스트 브리지들 중 상기 하나의 유닛 ID와 비교하기 위하여, 상기 요청 패킷을 수신하는 단계

를 포함하는 것인, 스토리지 장치.
제8항에 있어서, 상기 호스트 브리지는 상기 유닛 ID들에 기초하여 상기 복수의 입력/출력 어댑터 유닛들을 구분하기 위한 기능을 포함하는 것인, 스토리지 장치.
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