[發明專利]高速外圍部件互連交換控制器及其實現方法

有效

• 申請號: 200910226002.1
• 申請日: 2009-11-17
• 公開（公告）號: CN101710314A
• 公開（公告）日: 2010-05-19
• 發明（設計）人: 張一鳴;吳成百
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: G06F13/42
• 分類號: G06F13/42
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

技術領域

本發明涉及通信領域，具體而言，涉及一種高速外圍部件互連 (Peripheral?Component?Interconnect?Express，簡稱為PCI?Express) 交換控制器及其實現方法。

背景技術

目前，基于PCI?Express的存儲/服務器硬件一般采用雙控架構， 圖1是根據相關技術的雙控架構示意圖，如圖1所示，整個系統由 兩個相對獨立的主機控制器組成，每個主機控制器的主要架構由數 據輸入輸出接口(Input/Output?Interface)、數據輸入輸出通道 (Input/Output?Channel)、中央處理器(Central?Processing?Unit，簡 稱為CPU)、內存(Cache)組成，其中，數據輸入輸出接口、輸入 輸出通道和內存的數量不進行限定，均可以有若干組。

數據的處理分為兩種，分別為數據輸入和數據輸出。

第一，數據輸入：待處理的數據通過某個數據輸入輸出通道進 入系統，經過數據輸入輸出接口解碼為處理器能夠識別的數據，交 給處理器處理。

第二，數據輸出：經處理器處理過的數據，經數據輸入輸出接 口編碼為相應接收設備能夠識別的數據，經數據輸入輸出通道發出。

兩個主機控制器通過支持非透明橋(Non-Transparent?Bridge) 功能的PCI?Express接口實現互聯。其中，非透明橋功能是PCI Express的一個附加功能，主要用于對PCI?Express兩邊的設備實現 一種相互隔離的作用，以防止兩邊的設備出現相互爭奪系統資源的 問題。由于PCI?Express是一種點對點的互聯技術，因此雙控架構下 兩個主機控制器可以通過PCI?Express直連，以實現兩者之間的冗余 互備、協同工作，內存共享和同步等功能。

但是，隨著目前對服務器/存儲設備的性能要求越來越高，特別 是一些大數據量高傳輸速率的應用場合，雙控架構的存儲設備有時 已經很難達到應用要求，因此高端的多控架構越來越受到關注。由 于PCI?Express規范中規定PCI?Express是一種點對點互聯技術，并 不支持菊花鏈、星型等拓撲結構，這就使得基于PCI?Express的多主 機控制器架構不能通過直接套用已經成熟的雙控架構的直連模式實 現。

發明內容

針對相關技術中無法實現基于PCI?Express的多主機控制器架 構的問題而提出本發明，為此，本發明的主要目的在于提供一種PCI Express交換控制器及其實現方法，以解決上述問題。

為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種高速 外圍部件互連PCI?Express交換控制器，用于實現通過PCI?Express 協議連接的多個主機控制器之間的通信，

根據本發明的高速外圍部件互連PCI?Express交換控制器包括： 配置處理器，用于向多個主機控制器提供PCI?Express交換控制器的 地址范圍，并根據來自多個主機控制器的地址信息，實現多個主機 控制器之間的訪問；交換單元，用于實現配置處理器與多個主機控 制器、以及多個主機控制器之間的通信。

優選地，交換單元包括：上行端口和多個下行端口，其中，多 個下行端口中的每個下行端口連接至多個主機控制器中的一個主機 控制器，交換單元還用于通過上行端口與配置處理器進行通信，通 過多個下行端口與多個主機控制器進行通信。

優選地，配置處理器還用于配置交換單元建立的多個下行端口 的地址空間和與多個下行端口對應的地址映射。

優選地，配置處理器還用于根據來自多個主機控制器中的一個 主機控制器的地址信息，將該主機控制器的地址映射到地址信息對 應的主機控制器。

優選地，配置處理器還用于判斷是否存在有對工作異常的主機 控制器的訪問，并在判斷結果為是的情況下，取消對工作異常的主 機控制器的訪問，向請求訪問的主機控制器返回訪問失敗的信息， 將工作異常的主機控制器對應的地址空間標識為不可用。

優選地，配置處理器還用于將對工作異常的主機控制器的訪問 切換到其它主機控制器。

為了實現上述目的，根據本發明的另一個方面，提供了一種PCI Express交換控制器的實現方法。