[发明专利]高效能计算机中可重构部件的柔性管理方法

摘要

本发明涉及一种高效能计算机中可重构部件的柔性管理方法，适用于高效能计算机系统，该系统通常有多个节点通过互连网络连接在一起，在每个节点内的通用CPU、可重构部件、内存通过连接网络互连在一起；通用CPU的操作系统内核含有驱动程序，在操作系统内核中、设备驱动程序之上设计可重构部件管理器虚拟层；该可重构部件管理器负责在进程的可重构设备与物理的可重构部件之间建立连接，对节点内或外各个可重构部件的配置、分配、释放、回收，及可重构设备物理驱动程序的加载，并将上层的操作请求转交给实际的设备驱动程序。利用本发明的管理方法，可以将一个节点中暂时不用的可重构部件转化为其它节点中有用的部件，从而减少可重构部件的浪费，可以将系统中有限的物理可重构部件转化成无限的虚拟可重构部件，从而满足各种各样的用户需求，使可重构部件的管理更加柔性化。

主权项

1、一种高性能计算机中可重构部件的柔性管理方法，所适用的高效能计算机系统中至少包含一个节点；节点中包括：内存、m个通用CPU和n个可重构部件，其中m、n均为自然数且m≥1、n≥0，节点内的通用CPU、可重构部件、内存通过节点内的连接网络互连在一起；如果系统中有两个以上的节点，则所有节点均通过通信接口连接到互连网络上；系统中至少有一个节点内含有至少一个可重构部件；在节点内的通用CPU上运行操作系统和应用程序，操作系统内核含有驱动程序，驱动程序驱动节点内或外的可重构设备，即已配置的可重构部件；其特征在于，(1)按照普通字符设备驱动程序的要求，在操作系统内核中、设备驱动程序之上设计可重构部件管理器虚拟层；所述可重构部件管理器包括管理可重构部件的一组数据结构和一组函数；(2)可重构部件管理器的使用管理包括两类数据结构：一类是用于描述物理可重构部件和可重构虚设备的rcd_devs[]数组，其中的每个结构描述一个可重构部件，在系统初始化时，可重构部件管理器检测、收集各个可重构部件的属性信息，并将其记录在数组rcd_devs[]中；另一类是为每个进程建立的可重构设备列表，用于记录进程申请使用的可重构设备的信息，包括类型、状态、对应的可重构部件，其中的每个结构描述一个可重构设备；(3)可重构部件管理器负责节点内或外各个可重构部件的配置、分配、释放、回收，及可重构设备物理驱动程序的加载，并将上层的操作请求转交给实际的设备驱动程序。