本發(fā)明涉及資源分配技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種系統(tǒng)及其動(dòng)態(tài)分配MMIO資源的方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的大部分系統(tǒng)，例如X86系統(tǒng)中，大部分的PCI(Peripheral Component Interconnect，外設(shè)部件互連標(biāo)準(zhǔn))設(shè)備都需要用到32位的MMIO(Memory mapping I/O，內(nèi)存映射I/O)資源，通常我們將32位的MMIO資源稱(chēng)為MMIOL(Memory Map IO Low，低內(nèi)存映射I/O)資源。

MMIOL資源通常位于系統(tǒng)的內(nèi)存地址4GB以下。在多節(jié)點(diǎn)大系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)中CPU(Central Processing Unit，中央處理器)數(shù)量比較多，PCI設(shè)備所需的MMIOL資源顯得比較緊缺。如何合理的分配MMIOL資源顯得尤為重要，現(xiàn)有技術(shù)提供了兩種MMIOL資源的分配方案，具體如下文所述。

第一種分配方案：

屬于完全固定的MMIOL資源分配方式。具體而言，每個(gè)物理CPU所分配到的MMIOL資源的大小都是不變的。例如，若MMIOL資源的大小為2GB，規(guī)定每個(gè)CPU分配32MB的MMIOL資源。則在64個(gè)CPU組成的NC系統(tǒng)中，MMIOL資源全部分配到每個(gè)CPU中。但在32個(gè)CPU組成的NC系統(tǒng)中，由于每個(gè)CPU同樣是分配到32MB的MMIOL資源，則會(huì)剩余1GB的MMIOL資源，由此造成資源的浪費(fèi)。

第二種分配方案：

屬于不完全固定的MMIOL資源分配方式。具體而言，不論多節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)的規(guī)模是多大，系統(tǒng)中所有的MMIOL資源都會(huì)被分配完。例如， 若MMIOL資源的大小為2GB，則在64個(gè)CPU組成的NC系統(tǒng)中，每個(gè)CPU分配到32MB的MMIOL資源中。在32個(gè)CPU組成的NC系統(tǒng)中，每個(gè)CPU分配到64MB的MMIOL資源。

綜上，現(xiàn)有技術(shù)的兩種分配方案都是分配給CPU固定的MMIOL資源，如果在某個(gè)CPU上多插幾個(gè)PCI設(shè)備，則很可能導(dǎo)致資源不足而導(dǎo)致設(shè)備無(wú)法使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種系統(tǒng)及其動(dòng)態(tài)分配MMIO資源的方法，能夠動(dòng)態(tài)分配MMIO資源，以解決某個(gè)或某幾個(gè)CPU上MMIO資源不夠而導(dǎo)致的設(shè)備無(wú)法使用的問(wèn)題，并且實(shí)現(xiàn)MMIO資源充分利用。

第一方面提供一種系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分配MMIO資源的方法，方法包括以下步驟：獲取一CPU所需的MMIO資源的大小；查詢(xún)內(nèi)存地址空間中的MMIO資源空余的地址段；判斷內(nèi)存地址空間中的MMIO資源空余的地址段是否大于或等于CPU所需的MMIO資源的大小，并在判斷的結(jié)果為是時(shí)，從空余的地址段中分配對(duì)應(yīng)大小的地址段給CPU。

在第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，方法還包括：在判斷的結(jié)果為否時(shí)，不進(jìn)行MMIO資源的地址段的分配，并返回錯(cuò)誤提示。

在第一方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，方法還包括：枚舉CPU的PCI設(shè)備，并根據(jù)PCI設(shè)備來(lái)計(jì)算CPU所需的MMIO資源的大小。

在第一方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，從空余的地址段中分配對(duì)應(yīng)大小的地址段給CPU的步驟還包括：對(duì)對(duì)應(yīng)大小的地址段設(shè)置譯碼規(guī)則，然后再將設(shè)置了譯碼規(guī)則的對(duì)應(yīng)大小的地址段分配給CPU，使得CPU可以根據(jù)譯碼規(guī)則去訪問(wèn)對(duì)應(yīng)大小的地址段。

在第一方面的第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，方法還包括：判斷是否給每一個(gè)CPU都分配了對(duì)應(yīng)大小的地址段，并在判斷的結(jié)果為否時(shí)繼續(xù)執(zhí)行獲取CPU所需的MMIO資源的大小的步驟，以給未分配對(duì)應(yīng)大小的地址段的CPU分配MMIO資源空余的地址段。

在第一方面的第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，MMIO資源的大小為1GB-2GB。

第二方面提供一種系統(tǒng)，系統(tǒng)包括至少一個(gè)節(jié)點(diǎn)，至少一個(gè)節(jié)點(diǎn)包括至少一個(gè)CPU和節(jié)點(diǎn)控制器，其中，節(jié)點(diǎn)控制器與至少一個(gè)CPU電連接，系統(tǒng)包括：獲取模塊，用于獲取CPU所需的MMIO資源的大?。徊樵?xún)模塊，用于查詢(xún)內(nèi)存地址空間中的MMIO資源空余的地址段，進(jìn)一步判斷內(nèi)存地址空間中的MMIO資源空余的地址段是否大于或等于CPU所需的MMIO資源的大?。环峙淠K，用于在查詢(xún)模塊判斷的結(jié)果為是時(shí)，從空余的地址段中分配對(duì)應(yīng)大小的地址段給CPU。

在第二方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，分配模塊在查詢(xún)模塊判斷的結(jié)果為否時(shí)，不進(jìn)行MMIO資源的地址段的分配，并返回錯(cuò)誤提示。

在第二方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，獲取模塊枚舉CPU的PCI設(shè)備，并根據(jù)PCI設(shè)備來(lái)計(jì)算CPU所需的MMIO資源的大小。

在第二方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，分配模塊進(jìn)一步用于對(duì)對(duì)應(yīng)大小的地址段設(shè)置譯碼規(guī)則，然后再將設(shè)置了譯碼規(guī)則的對(duì)應(yīng)大小的地址段分配給CPU，使得CPU可以根據(jù)譯碼規(guī)則去訪問(wèn)對(duì)應(yīng)大小的地址段。

在第二方面的第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，至少一個(gè)節(jié)點(diǎn)包括多個(gè)CPU，多個(gè)CPU均與節(jié)點(diǎn)控制器電連；查詢(xún)模塊進(jìn)一步判斷是否給每一個(gè)CPU都分配了對(duì)應(yīng)大小的地址段；獲取模塊在查詢(xún)模塊判斷的結(jié)果為否時(shí)繼續(xù)執(zhí)行獲取CPU所需的MMIO資源的大小，以給未分配對(duì)應(yīng)大小的地址段的CPU分配MMIO資源空余的地址段。

在第二方面的第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，MMIO資源的大小為1GB-2GB。

本發(fā)明的有益效果是：區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本發(fā)明的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分配MMIO資源的方法為：首先獲取一CPU所需的MMIO資源的大小，然后查詢(xún)內(nèi)存地址空間中的MMIO資源空余的地址段，最后判斷內(nèi)存地址空間中的MMIO資源空余的地址段是否大于或等于該CPU所需的MMIO資源的大小，并在判斷的結(jié)果為是時(shí)，從空余的地址段中分配對(duì) 應(yīng)大小的地址段給該CPU。因此，本發(fā)明可以動(dòng)態(tài)的提供對(duì)應(yīng)大小的MMIO資源給CPU，以解決CPU上MMIO資源不夠而導(dǎo)致的設(shè)備無(wú)法使用的問(wèn)題，并且實(shí)現(xiàn)MMIO資源充分利用。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖3是本發(fā)明的4GB以下的內(nèi)存地址空間的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分配MMIO資源的方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

請(qǐng)一并參閱圖1和圖2，圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。如圖1所示，本發(fā)明的系統(tǒng)10包括至少一個(gè)節(jié)點(diǎn)11。其中，至少一個(gè)節(jié)點(diǎn)11包括至少一個(gè)CPU 110和節(jié)點(diǎn)控制器111，節(jié)點(diǎn)控制器111與至少一個(gè)CPU110電連接。

本實(shí)施例中，舉例系統(tǒng)10為多節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)，其包括多個(gè)節(jié)點(diǎn)11，應(yīng)理解圖1只是示例性的示出兩個(gè)節(jié)點(diǎn)11，并不該理解為對(duì)本實(shí)施例的系統(tǒng)10的節(jié)點(diǎn)數(shù)量的限制。其中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)11包括兩個(gè)CPU 110和一個(gè)節(jié)點(diǎn)控制器111，并且每個(gè)CPU 110都與節(jié)點(diǎn)控制器111電連接。

應(yīng)理解，在其他實(shí)施例中，系統(tǒng)10還可以為其他數(shù)量節(jié)點(diǎn)的系統(tǒng)，并且每個(gè)節(jié)點(diǎn)的CPU 110數(shù)量和節(jié)點(diǎn)控制器111的數(shù)量也可以為其他。例如每個(gè)節(jié)點(diǎn)包括多個(gè)CPU，多個(gè)CPU均與節(jié)點(diǎn)控制器電連接。

本實(shí)施例中，多節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)10優(yōu)選為X86系統(tǒng)，其大部分的PCI設(shè)備都需要用到32位的MMIO資源，通常我們定義32位的MMIO資源稱(chēng)為MMIOL資源。32位的MMIO資源位于內(nèi)存地址空間的4GB以下。請(qǐng)參閱圖3所示，圖3是本發(fā)明的4GB以下的內(nèi)存地址空間的結(jié)構(gòu)示意圖。4GB以下內(nèi)存地址空間包括1～2GB的Memory(內(nèi)存)區(qū)間、256MB的MMCFGL(低內(nèi)存映射配置)空間、40MB左右的特殊空間以及1～2GB 的MMIO空間。MMIO空間即用來(lái)存儲(chǔ)MMIO資源。

如圖2所示，系統(tǒng)10包括獲取模塊14、查詢(xún)模塊15以及分配模塊16。其中，獲取模塊14用于獲取CPU 110所需的MMIO資源的大小。查詢(xún)模塊15用于查詢(xún)內(nèi)存地址空間中的MMIO資源空余的地址段，進(jìn)一步判斷內(nèi)存地址空間中的MMIO資源空余的地址段是否大于或等于CPU 110所需的MMIO資源的大小。分配模塊16用于在查詢(xún)模塊15判斷的結(jié)果為是時(shí)，從空余的地址段中分配對(duì)應(yīng)大小的地址段給CPU 110。

進(jìn)一步的，分配模塊16在查詢(xún)模塊15判斷的結(jié)果為否時(shí)，即判斷到內(nèi)存地址空間中的MMIO資源空余的地址段小于CPU 110所需的MMIO資源的大小時(shí)，不進(jìn)行MMIO資源的地址段的分配，并返回錯(cuò)誤提示。

可選地，該錯(cuò)誤提示可以為提示資源不足，或提示CPU暫停運(yùn)行。

可選的，在返回錯(cuò)誤提示后，查詢(xún)模塊15周期性的查詢(xún)內(nèi)存地址空間中的MMIO資源的情況，在MMIO資源空余的地址段大于或等于該CPU 110所需的MMIO資源的大小時(shí)，分配模塊16優(yōu)先給該CPU 110分配對(duì)應(yīng)大小的MMIO資源，使得該CPU 110可以及時(shí)回復(fù)運(yùn)行。

因此，本發(fā)明可以根據(jù)CPU 110的需求來(lái)動(dòng)態(tài)的提供對(duì)應(yīng)大小的MMIO資源給CPU 110。由此可以解決CPU 110上MMIO資源不夠而導(dǎo)致的設(shè)備無(wú)法使用的問(wèn)題，并且實(shí)現(xiàn)MMIO資源充分利用。

本實(shí)施例中，CPU 110通過(guò)IO接口與至少一個(gè)PCI設(shè)備13連接。其中，獲取模塊14獲取CPU 110所需的MMIO資源的大小具體為：首先枚舉CPU 110的PCI設(shè)備13，并根據(jù)PCI設(shè)備13來(lái)計(jì)算該CPU 110所需的MMIO資源的大小。

分配模塊16在獲取CPU 110所需的MMIO資源的地址段后，首先對(duì)該地址段設(shè)置譯碼規(guī)則，然后再將設(shè)置了譯碼規(guī)則的該地址段分配給CPU 110中，使得CPU可以根據(jù)譯碼規(guī)則去訪問(wèn)對(duì)應(yīng)大小的地址段。

具體而言，每一段地址在分配前都將進(jìn)行譯碼。分配模塊16具體包括地址譯碼器，作用是將內(nèi)存地址映射到對(duì)應(yīng)的物理存儲(chǔ)設(shè)備上，如PCI設(shè)備的EEROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器)等。當(dāng)需要去訪問(wèn)該地址時(shí)，地址譯碼器首先會(huì)將該地址翻譯為具體的物理存儲(chǔ)設(shè)備的編號(hào)，然后CPU110再根據(jù)這個(gè)編號(hào)查找到具體物理設(shè)備存儲(chǔ)區(qū)間進(jìn)行讀寫(xiě)。通常來(lái)說(shuō)，地址譯碼器會(huì)提供多組寄存器來(lái)配置地址空間，每配置一組地址空間就是一個(gè)譯碼規(guī)則條目，配置在里面的地址空間在之后的讀寫(xiě)訪問(wèn)時(shí)能被翻譯。

進(jìn)一步的，查詢(xún)模塊15在分配模塊16分配完一個(gè)CPU所需的MMIO資源后，還進(jìn)一步判斷是否給每一個(gè)CPU都分配了對(duì)應(yīng)大小的地址段。獲取模塊14在查詢(xún)模塊15判斷的結(jié)果為否時(shí)繼續(xù)執(zhí)行獲取CPU所需的MMIO資源的大小，以給未分配對(duì)應(yīng)大小的地址段的CPU分配MMIO資源空余的地址段。重復(fù)以上操作，直到所有的CPU都分配了對(duì)應(yīng)大小的MMIO資源。

本實(shí)施例中，獲取模塊14、查詢(xún)模塊15以及分配模塊16都是在BIOS(Basic Input Output System，基本輸入輸出系統(tǒng))中實(shí)現(xiàn)的。BIOS在系統(tǒng)上電時(shí)進(jìn)行硬件設(shè)備配置、檢查以及引導(dǎo)OS(Operating System，操作系統(tǒng))等功能。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分配MMIO資源的方法，該方法應(yīng)用于前文所述的系統(tǒng)中。具體而言，請(qǐng)參閱圖4，圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種動(dòng)態(tài)分配MMIO資源的方法的流程圖。

如圖4所示，該方法包括以下步驟：

步驟S1：獲取一CPU所需的MMIO資源的大小。

本步驟具體為枚舉CPU的PCI設(shè)備，并根據(jù)PCI設(shè)備來(lái)計(jì)算CPU所需的MMIO資源的大小。

步驟S2：查詢(xún)內(nèi)存地址空間中的MMIO資源空余的地址段?？蛇x的，MMIO資源的大小為1GB-2GB。

步驟S3：判斷內(nèi)存地址空間中的MMIO資源空余的地址段是否大于或等于CPU所需的MMIO資源的大小。

本步驟中，在判斷的結(jié)果為是時(shí)，跳轉(zhuǎn)到步驟S4。在判斷的結(jié)果為否時(shí)，跳轉(zhuǎn)到步驟S5。

步驟S4：從空余的地址段中分配對(duì)應(yīng)大小的地址段給CPU。

本步驟具體為：首先對(duì)該對(duì)應(yīng)大小的地址段設(shè)置譯碼規(guī)則，然后再將設(shè)置了譯碼規(guī)則的地址段分配給CPU，使得CPU可以根據(jù)譯碼規(guī)則去訪問(wèn)對(duì)應(yīng)大小的地址段。

具體的，每一段地址在分配前都將進(jìn)行譯碼，作用是將內(nèi)存地址映射到對(duì)應(yīng)的物理存儲(chǔ)設(shè)備上，如PCI設(shè)備的EEROM等。當(dāng)需要去訪問(wèn)該地址時(shí)，首先會(huì)將該地址翻譯為具體的物理存儲(chǔ)設(shè)備的編號(hào)，然后在根據(jù)這個(gè)編號(hào)查找到具體物理設(shè)備存儲(chǔ)空間進(jìn)行讀寫(xiě)。通常來(lái)說(shuō)，每配置一組地址空間就是一個(gè)譯碼規(guī)則條目，配置在里面的地址空間在之后的讀寫(xiě)訪問(wèn)時(shí)能被翻譯。

步驟S5：不進(jìn)行MMIO資源的地址段的分配，并返回錯(cuò)誤提示。

其中，本實(shí)施例的方法還進(jìn)一步判斷是否給每一個(gè)CPU都分配了對(duì)應(yīng)大小的地址段，并在判斷的結(jié)果為否時(shí)繼續(xù)執(zhí)行步驟S1-S5，以給未分配對(duì)應(yīng)大小的地址段的CPU分配MMIO資源空余的地址段。在判斷的結(jié)果為是時(shí)，結(jié)束進(jìn)程。

綜上所述，本發(fā)明可以動(dòng)態(tài)的提供對(duì)應(yīng)大小的MMIO資源給CPU，以解決CPU上MMIO資源不夠而導(dǎo)致的設(shè)備無(wú)法使用的問(wèn)題，并且實(shí)現(xiàn)MMIO資源充分利用。

以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專(zhuān)利范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專(zhuān)利保護(hù)范圍內(nèi)。