[发明专利]实现硬件加速处理的方法、设备和系统

说明书

本发明实施例提供了一种实现硬件加速处理的方法、设备和系统，以在不同计算机设备之间共享硬件加速资源时，节省CPU和内存资源的占用和消耗。本发明实施例提供的硬件加速处理的方法，将硬件加速单元的数据缓存地址经过MMIO处理，得到CPU的寻址空间中的地址，并且硬件加速单所述网卡具有RDMA或DMA功能。或者硬件加速设备的网卡能够直接将接收到的待硬件加速处理的数据发送给硬件加速处理单元。这样，不仅节省了所述计算机设备中CPU接收和转发所述待硬件加速处理的数据对资源的消耗，也节省了所述计算机设备中内存的存储空间。

技术领域

本发明涉及信息技术领域，特别涉及硬件加速处理的方法、设备和系统。

背景技术

在当前的计算集群中，随着硬件加速模块越来越多的应用，对于硬件加速模块的性能要求也越来越高，当单一硬件加速模块不满足需求时，可能会需要安装更多的硬件加速模块。而在一个大型的集群中，不同节点间的硬件加速模块的负荷是不一样的。

在现有的计算机系统中，随着各种业务处理量的增加，单纯的使用CPU进行业务的处理已经越来越不能满足应用的性能需求，CPU一般通过软件架构的优化来系统处理性能，难度大，且提升幅度有限。目前业界常见的提升系统性能的方式是提升硬件的性能。数据中心服务器根据业务情况一般都会内置一些实用的硬件加速引擎辅助处理器内核进行工作，这些引擎运行时并不消耗CPU资源。这些硬件加速引擎包括但不限于：智能报文分发引擎、硬件加密、硬件压缩/解压缩、图形处理加速等。

为避免硬件加速资源的浪费，硬件加速资源或硬件加速引擎通常会分布在不同的业务节点(例如服务器等计算机设备)上。但在多个节点之间相互共享或调用硬件加速资源时，往往需要消耗节点上中央处理器(CPU，central processor unit)和内存的资源以进行数据的拷贝，造成CPU和内存资源的占用和消耗。

发明内容

本发明实施例提供一种实现硬件加速处理的方法、设备和系统，在不同计算机设备之间共享硬件加速资源时，节省CPU和内存资源的占用和消耗。

本发明实施例的第一方面，提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括中央处理器CPU、硬件加速单元和网卡等计算机组成部件。所述计算机设备还可以包括内存、硬盘、电源等其它计算机部件。所述网卡具有远程直接数据存取RDMA或直接数据存取DMA功能，在接收另一计算机设备发送的数据映射地址和待硬件加速处理的数据，根据所述数据映射地址，将所述待硬件加速处理的数据发送到所述硬件加速单元的数据存储空间。其中，所述数据映射地址是将所述硬件加速单元的数据缓存地址经过内存映射输入输出MMIO处理后的所述CPU的寻址空间中的地址，所述硬件加速单元的数据存储空间是所述硬件加速单元的数据缓存地址对应的数据存储空间。所述硬件加速单元对所述数据存储空间中的所述待硬件加速处理的数据进行硬件加速处理，得到硬件加速处理后的数据。

上述计算机设备中，由于所述数据映射地址是将所述硬件加速单元的数据缓存地址经过MMIO处理后的所述CPU的寻址空间中的地址，并且所述网卡具有RDMA或DMA功能。因此，所述网卡基于RDMA功能或DMA功能，将接收到的待硬件加速处理的数据发送到CPU的寻址空间时，能够根据所述数据映射地址将所述待硬件加速处理的数据发送到所述硬件加速单元的数据存储空间中。这样，就不需要网卡将接收到的待硬件加速处理的数据发送给CPU的寻址空间所对应的内存中，也不需要CPU再将所述待硬件加速处理的数据从内存发送到所述硬件加速单元的数据缓存地址对应的数据存储空间中。不仅节省了所述计算机设备中CPU接收和转发所述待硬件加速处理的数据对资源的消耗，也节省了所述计算机设备中内存的存储空间。

其中，所述硬件加速单元可以是独立于CPU的单独硬件设备，也可以是集成在CPU或网卡中的硬件加速功能模块。

其中，所述网卡可以同时接收到待硬件加速处理的数据以及所述数据映射地址，也可以先接收到所述数据映射地址再接收到待硬件加速处理的数据，还可以先接收到待硬件加速处理的数据再接收到所述数据映射地址。