[发明专利]支持通过活动消息的RMA API

说明书

用于通过活动消息(AM)实现RMA应用程序接口(API)的方法、装置和软件。AM写请求和AM读请求从本地节点被发送到远程节点以使用远程存储器访问(RMA)技术将数据写入所述远程节点上的存储器或者从所述远程节点上的存储器读取数据。所述AM请求由相对应的AM处理机来处理，所述AM处理机自动地执行与所述请求相关联的操作。例如，对于AM写请求，AM写请求处理机可以将包含在AM写请求中的数据写入所述远程节点上的存储器中的远程地址空间，或者生成相对应的RMA写请求，所述相对应的RMA写请求被入队到根据加标签的消息传递方案所使用的RMA队列中。类似的操作由AM读请求处理器执行。通过使用相关联的读、写、以及RMA进度模块，进一步促进了使用AM的RMA读和写。

背景技术

在具有分布式存储器配置(例如，集群)的计算机系统中，每一个计算节点直接访问其自身附接的本地存储器。附接到其他节点的存储器被称为远程存储器。通常，远程存储器是不可直接访问的，而使用消息传递机制在节点之间进行通信。

远程存储器访问(RMA)指给出远程存储器能够被直接访问的这一印象的软件接口。存在很多形式的RMA操作，但是最终可以将其概括为两种：读和写。读操作将数据从远程存储器地址范围复制到本地缓冲区。写操作将数据从本地缓冲区复制到远程存储器地址范围。

现有的远程存储器访问(RMA)实现方式通常分为两种类别。与第一类别相对应的实现方式利用在计算机节点之间的底层互联结构的远程直接存储器访问(RDMA)能力。无线带宽(InfiniBand，IB)主机控制器适配器(HCA)(诸如来自Mellanox的那些)支持在硬件中的RDMA功能。该能力经由被称为IB Verbs的软件接口被暴露于应用。利用IB Verbs，为了执行RMA操作，用户创建工作请求并且将其登记(post)到工作队列。然后HCA处理该队列并且执行硬件中的RDMA。第二类别所使用的方法是模拟通过常规的消息传递接口(MPI)的RMA功能。一个示例是在MPICH/MPICH2(高性能MPI)中实现单向操作。这通常以请求-应答方式完成。由于RMA操作的异步特性，通常需要单独的线程来确保请求得到处理。

现有的RMA实现有许多缺点。在基于RDMA的实现中，要求专门的硬件。在基于消息传递的实现中，与相关联的消息有关的额外的业务必须通过互联结构来被传送，因此减小了该结构的有效带宽。

附图说明

当结合附图通过参考下面的具体实施方式，本发明的上述方面和很多伴随优势将变得容易意识到并且更好地理解，其中遍及各种视图的类似的附图标记指代类似的部分，除非另外指定：

图1a是示出了根据一个实施例的其中通过使用AM写请求处理机来将数据块写入远程节点的地址空间的RMA写的示意图；

图1b是示出了根据一个实施例的其中通过使用AM读请求处理机和AM读应答处理机来从远程节点的地址空间读取数据块的RMA读的示意图；

图2a是示出了根据一个实施例的其中使用图1a中所示的方案经由多个分组来传送数据的RMA写实现的示意图；

图2b是示出了根据一个实施例的其中使用图1b中所示的方案经由多个分组来传送数据的RMA读实现的示意图；

图3a是示出了根据一个实施例的其中通过使用AM请求随后是发送操作来将数据块写入远程节点的地址空间的带标记的消息RMA写的示意图；

图3b是示出了根据一个实施例的其中通过使用AM读请求处理机、RMA进度模块、以及RMA读模块来从远程节点的地址空间读取数据块的带标记的消息RMA读的示意图；

图4是示出了与访问密钥交换和存储器注册操作相对应的本地节点与远程节点之间的消息交换的时间流图；以及

图5是根据本文所公开的实施例的被配置为便于本地节点操作和远程节点操作的方面的节点架构的方框示意图。

具体实施方式