专利名称：一种基于numa的物理多分区计算机体系结构的分区逻辑控制方法
技术领域：
本发明涉及一种计算机技术领域，具体地说是一种基于NUMA的物理多分区计算机体系结构的分区逻辑控制方法。
背景技术：
普通的NUMA或者SMP多处理器体系结构，通常只有一个分区，即只能作为一个耦合的整体使用。即使在利用虚拟化技术，实现多系统的体系结构中，各系统同样是利用一个硬件平台；一旦这个硬件平台中任意一组时钟信号、时序控制信号、DC电源或复位信号出现问题，其上运行的多个系统将全部失效，极大的影响了整个系统的可靠性。一种基于NUMA的多物理层分区计算机体系结构提出了一种新型的并行多处理器计算机体系架构，其特征在于，该体系结构可以将计算机系统的多个处理器和IO资源进行物理层上的划分，从而将一台多处理器计算机系统划分为多个独立的多处理器系统；即使其中一个分区出现故障，也不会影响到其他分区的正常工作，极大的保障了系统的可靠性。当然这些被划分的计算机系统也可以耦合为一台完整的计算机系统，用作大规模高性能的计算领域。本文所阐述的就是基于这种多物理层分区计算机体系结构的逻辑控制方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于NUMA的物理多分区计算机体系结构的分区逻辑控制方法。本发明的目的是按以下方式实现的，通过分区逻辑控制器对分区的侦测，分配处理器及高速IO控制器的Node ID，并根据不同的分区情况配置高速IO控制器及系统管理单元，完成对多物理层分区计算机系统分区或耦合的配置，计算机体系结构必须具备以下几个条件
1)计算单元和高速IO基于NUMA结构；
2)至少两个以上的高速IO控制器；至少两个以上的LeagcyIO控制器；
3)基于FPGA的分区逻辑控制单元、至少两个以上的系统管理单元； 多分区逻辑控制方法包含以下几个部分
1)分区逻辑控制器侦测分区设置，并根据当前的分区状况配置LegacyIO控制器；
2)分区逻辑控制器根据不同的分区状况配置处理器和高速IO控制器的NodeID ；
3)分区逻辑控制器根据不同的分区状况，配置高速IO控制器；
4)分区逻辑控制器根据不同的分区状况，配置各分区的系统管理单元； 分区逻辑控制步骤如下
1)配置Legacy IO控制器
分区逻辑控制器在电源开启后侦测当前分区的设置状况，系统作为多物理分区计算机使用时，分区逻辑控制器将启用在每个独立的物理分区中的Legacy IO控制器包括给 Legacy IO控制器上电，时钟输出使能，复位信号输出，BIOS选通使能；
多物理层分区计算机系统耦合为一个大系统使用时，分区逻辑控制器只启用指定物理分区中的Legacy IO控制器，将其他物理分区的南桥配置为Non-Legacy IO控制器，包括 关闭南桥电源；时钟输出，复位信号及BIOS选通设置为无效状态；
2)配置处理器和高速IO控制器的NodeID
系统作为多物理分区计算机使用时，每个独立的物理分区系统可以配置重复的Node ID ；多物理层分区计算机系统耦合为一个大系统使用时，所有的处理器和高速10控制器必须配置不同的Node ID;
3)配置高速10控制器
系统作为多物理分区计算机使用时，分区逻辑控制器将每个独立的物理分区中的高速 10控制器均配置为Legacy模式，包括开启高速10控制器与Legacy控制器接口，这样每个物理分区就可以使用各自独立分区中的10资源；
多物理层分区计算机系统耦合为一个大系统使用时，分区逻辑控制器只会将指定物理分区中的高速10控制器均配置为Legacy模式，关闭其他各分区中高速10控制器与Legacy 控制器接口；
4)配置各分区的系统管理单元
系统作为多物理分区计算机使用时，分区逻辑控制器将每个独立物理分区的管理单元配置为独立模式，这样各分区管理单元之间没有任何信息交互，完全独立；
多物理层分区计算机系统耦合为一个大系统使用时，分区逻辑控制器配置一个指定分区的管理单元为系统主管理单元，其他分区中的管理单元各自收集各物理分区的信息资源，通过IPMI协议传送给主管理单元，这样主管理单元就可以监控管理整个大系统。
本发明的有益效果是该方法可应用于基于NUMA的多物理层分区计算机体系结构。利用分区逻辑控制器对分区的侦测，分配处理器及高速10控制器的Node ID (节点ID)，并根据不同的分区情况配置高速10控制器及系统管理单元，完成对多物理层分区计算机系统分区或耦合的配置。这种多分区逻辑控制方法，配置灵活，可利用基于FPGA的分区逻辑控制器实现对多物理层分区计算机系统的分区和耦合的控制。
图1是基于NUMA的物理层多分区计算机体系结构示意图2是每个独立的物理分区系统可以配置重复的Node ID结构示意图； 图3是所有的处理器和高速10控制器必须配置不同的Node ID结构示意图； 图4是分区逻辑控制器将每个独立物理分区的管理单元配置为独立模式图； 图5是分区逻辑控制器配置一个指定分区的管理单元为系统主管理单元结构图； 图6是分区逻辑控制方法的整个流程图。
具体实施例方式参照说明书附图对本发明的方法作以下详细地说明。
本发明的一种基于NUMA的物理层多分区计算机体系结构的逻辑控制方法；是通过分区逻辑控制器对分区的侦测，分配处理器及高速IO控制器的Node ID，并根据不同的分区情况配置高速IO控制器及系统管理单元，完成对多物理层分区计算机系统分区或耦合的配置。能够使用此方法的计算机体系结构必须具备以下几个条件
1.计算单元和高速IO基于NUMA结构
2.多个高速IO控制器(北桥)、多个LeagcyIO控制器(南桥)
3.基于FPGA的分区逻辑控制单元、多个系统管理单元本专利的多分区逻辑控制方法主要包含以下几个部分
1.分区逻辑控制器侦测分区设置，并根据当前的分区状况配置LegacyIO控制器；
2.分区逻辑控制器根据不同的分区状况配置处理器和高速IO控制器的NodeID ；
3.分区逻辑控制器根据不同的分区状况，配置高速IO控制器；
4.分区逻辑控制器根据不同的分区状况，配置各分区的系统管理单元。步骤如下
1.配置Legacy IO控制器
分区逻辑控制器在电源开启后侦测当前分区的设置状况，系统作为多物理分区计算机使用时，分区逻辑控制器将启用在每个独立的物理分区中的Legacy IO控制器(包括给 Legacy IO控制器上电，时钟输出使能，复位信号输出，BIOS选通使能)；
多物理层分区计算机系统耦合为一个大系统使用时，分区逻辑控制器只启用指定物理分区中的Legacy IO控制器，将其他物理分区的南桥配置为Non-Legacy IO控制器(关闭南桥电源；时钟输出，复位信号及BIOS选通设置为无效状态)。2.配置处理器和高速10控制器的Node ID
系统作为多物理分区计算机使用时，每个独立的物理分区系统可以配置重复的Node ID，如图2所示；
多物理层分区计算机系统耦合为一个大系统使用时，所有的处理器和高速10控制器必须配置不同的Node ID，如图2所示。3.配置高速10控制器
系统作为多物理分区计算机使用时，分区逻辑控制器将每个独立的物理分区中的高速 10控制器均配置为Legacy模式(开启高速10控制器与Legacy控制器接口)，这样每个物理分区就可以使用各自独立分区中的10资源；
多物理层分区计算机系统耦合为一个大系统使用时，分区逻辑控制器只会将指定物理分区中的高速10控制器均配置为Legacy模式，关闭其他各分区中高速10控制器与Legacy 控制器接口。4.配置各分区的系统管理单元
系统作为多物理分区计算机使用时，分区逻辑控制器将每个独立物理分区的管理单元配置为独立模式，这样各分区管理单元之间没有任何信息交互，完全独立，如图3所示；
多物理层分区计算机系统耦合为一个大系统使用时，分区逻辑控制器配置一个指定分区的管理单元为系统主管理单元，其他分区中的管理单元各自收集各物理分区的信息资源，通过IPMI协议传送给主管理单元，这样主管理单元就可以监控管理整个大系统，如图4所示。分区逻辑控制方法的整个流程图如图6所示。除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
权利要求
1. 一种基于NUMA的物理多分区计算机体系结构的分区逻辑控制方法，其特征在于， 通过分区逻辑控制器对分区的侦测，分配处理器及高速IO控制器的Node ID，并根据不同的分区情况配置高速IO控制器及系统管理单元，完成对多物理层分区计算机系统分区或耦合的配置，计算机体系结构必须具备以下几个条件1)计算单元和高速IO基于NUMA结构；2)至少两个以上的高速IO控制器；至少两个以上的LeagcyIO控制器；3)基于FPGA的分区逻辑控制单元、至少两个以上的系统管理单元；多分区逻辑控制方法包含以下几个部分1)分区逻辑控制器侦测分区设置，并根据当前的分区状况配置LegacyIO控制器；2)分区逻辑控制器根据不同的分区状况配置处理器和高速IO控制器的NodeID ；3)分区逻辑控制器根据不同的分区状况，配置高速IO控制器；4)分区逻辑控制器根据不同的分区状况，配置各分区的系统管理单元；分区逻辑控制步骤如下1)配置LegacyIO控制器分区逻辑控制器在电源开启后侦测当前分区的设置状况，系统作为多物理分区计算机使用时，分区逻辑控制器将启用在每个独立的物理分区中的Legacy IO控制器包括给 Legacy IO控制器上电，时钟输出使能，复位信号输出，BIOS选通使能；多物理层分区计算机系统耦合为一个大系统使用时，分区逻辑控制器只启用指定物理分区中的Legacy IO控制器，将其他物理分区的南桥配置为Non-Legacy IO控制器，包括 关闭南桥电源；时钟输出，复位信号及BIOS选通设置为无效状态；2)配置处理器和高速10控制器的NodeID系统作为多物理分区计算机使用时，每个独立的物理分区系统可以配置重复的Node ID ；多物理层分区计算机系统耦合为一个大系统使用时，所有的处理器和高速10控制器必须配置不同的Node ID;3)配置高速10控制器系统作为多物理分区计算机使用时，分区逻辑控制器将每个独立的物理分区中的高速 10控制器均配置为Legacy模式，包括开启高速10控制器与Legacy控制器接口，这样每个物理分区就可以使用各自独立分区中的10资源；多物理层分区计算机系统耦合为一个大系统使用时，分区逻辑控制器只会将指定物理分区中的高速10控制器均配置为Legacy模式，关闭其他各分区中高速10控制器与Legacy 控制器接口；4)配置各分区的系统管理单元系统作为多物理分区计算机使用时，分区逻辑控制器将每个独立物理分区的管理单元配置为独立模式，这样各分区管理单元之间没有任何信息交互，完全独立；多物理层分区计算机系统耦合为一个大系统使用时，分区逻辑控制器配置一个指定分区的管理单元为系统主管理单元，其他分区中的管理单元各自收集各物理分区的信息资源，通过IPMI协议传送给主管理单元，这样主管理单元就可以监控管理整个大系统。
全文摘要
本发明提供一种基于NUMA的物理多分区计算机体系结构的分区逻辑控制方法，该方法可应用于基于NUMA的多物理层分区计算机体系结构。利用分区逻辑控制器对分区的侦测，分配处理器及高速IO控制器的NodeID(节点ID)，并根据不同的分区情况配置高速IO控制器及系统管理单元，完成对多物理层分区计算机系统分区或耦合的配置。这种多分区逻辑控制方法，配置灵活，可利用基于FPGA的分区逻辑控制器实现对多物理层分区计算机系统的分区和耦合的控制。
文档编号G06F9/50GK102520886SQ20111042274
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月16日 优先权日2011年12月16日
发明者李博乐, 林楷智, 薛广营 申请人:浪潮电子信息产业股份有限公司