CN102081574B - 用于加快系统的唤醒时间的方法和系统 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于加快系统的唤醒时间的方法和系统。其中，该方法包括：将最小存储器量擦除并且使其可用于分配；执行存储在系统上的操作系统的启动操作；以及与操作系统的启动操作并行地并在其之后，将附加存储器量擦除并且使其可用于分配。该系统可以包括一个或多个节点，每个节点具有与其相关联的最小节点资源配置，其对应于为激活节点而需要激活的、包括在节点中的处理器的最小数目。该系统还可以包括一个或多个分区，其中每个分区包括至少一个节点。可以为每个分区指派与其他分区相关的优先级，并且可以基于指派的优先级相继激活分区。

Description

用于加快系统的唤醒时间的方法和系统

技术领域

本发明总体上涉及存储器擦除，并且更具体地涉及适于加快系统的唤醒时间的方法和装置。

背景技术

由于现代计算机存储器芯片的高集成密度以及个体存储器单元结构的同时减少，个体存储器单元更加易于受到由宇宙射线和/或阿尔法粒子发射造成的位错误的损害。此类位错误称为软错误。虽然在单个存储器位处出现软错误的可能性很小，但是鉴于在计算机特别是服务器中存在大量存储器，安装的全体存储器中出现软错误的可能性很大。

发明内容

本发明的实施方式包括用于加快系统的唤醒时间的方法。该方法包括将最小存储器量擦除并且使其可用于分配，执行存储在系统上的操作系统的启动操作，以及与操作系统的启动操作并行地并在其之后，将附加存储器量擦除并且使其可用于分配。

本发明的另一实施方式包括一种系统，其包括：多个存储器单元；擦除单元，其配置用于擦除多个存储器单元中的存储器，并且使存储器可用于分配；以及操作系统。该擦除单元将最小存储器量擦除并且使其可用于分配，并且在将最小存储器量擦除并且使其可用于分配之后执行操作系统。另外，擦除单元与执行操作系统的启动操作并行地并在其之后，将附加存储器量擦除并且使其可用于分配。

在本发明的又一实施方式中，该系统包括：多个节点，多个节点中的每一个具有与其相关联的最小节点资源配置；包括多个节点中的至少一个的至少一个分区；包括在多个节点的每一个中的多个存储器；包括在多个处理器的每一个中的多个核；以及多个存储器控制器。多个核中的每一个与多个存储器控制器中的至少一个对接，多个存储器控制器中的每一个控制至少一个存储器单元，并且最小节点资源配置对应于为激活节点而需要激活的、包括在节点中的处理器的最小数目。

本发明的又一实施方式包括存储计算机程序的计算机可读介质，该计算机程序用于使得计算机执行用于加快系统的唤醒时间的过程。该过程包括：将最小存储器量擦除并且使其可用于分配；执行存储在系统上的操作系统的启动操作；以及与操作系统的启动操作并行地并在其之后，将附加存储器量擦除并且使其可用于分配。

先前公开的实施方式中一个或多个的系统可以包括多个分区，多个分区中的每一个包括具有与其相关联的最小节点资源配置的至少一个节点，以使得在建立最小节点资源配置的情况下，节点被激活。另外，可以向多个分区中的每一个指派与其他分区有关的优先级，并且基于指派的优先级来相继激活多个分区。

参考以下附图来详细描述本发明的这些以及其他实施方式。

附图说明

图1呈现了示出根据本发明一个或多个实施方式的系统的框图。

图2呈现了示出根据本发明一个或多个实施方式的方法的流程图。

图3呈现了示出根据本发明一个或多个实施方式的方法的流程图。

图4呈现了示出根据本发明一个或多个实施方式的方法的流程图。

具体实施方式

本领域技术人员将理解，本发明的实施方式可以具体化为系统、方法或者计算机程序产品。因此，本发明的实施方式可以采用全部硬件的实施方式、全部软件的实施方式(包括固件、驻留软件、微代码等)或者组合了软件和硬件实施方式的实施方式形式，其在此通常称为“电路”、“模块”或者“系统”。另外，本发明的实施方式可以采用具体化在一个或多个计算机可读介质上的计算机程序产品的形式，该一个或多个计算机可读介质具有具体化在其上的计算机可读程序代码。

可以使用一个或多个计算机可读介质的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电子、磁、光、电磁、红外或者半导体系统、装置或者设备、或者上述的任意适当组合。计算机可读存储介质的更加具体的示例(非穷举列表)可以包括以下：具有一个或多个线路的电子连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或者闪存)、光纤、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、光存储设备、磁存储设备或者上述的任意适当组合。在本文档的上下文中，计算机可读存储介质可以是可以包含或者存储由指令执行系统、装置或者设备使用或者与其连接的程序的任何有形介质。具体化在计算机可读介质上的程序代码可以使用任何适合的介质来传输，包括但不限于无线的、有线的、光纤光缆、RF等或者以上的任意适当组合。

用于实现本发明实施方式的操作的计算机程序代码可以按照一种或者多种编程语言的任何组合来编写，编程语言包括面向对象的编程语言(诸如Java、Smalltalk、C++等)以及传统过程式编程语言(诸如“C”编程语言或者类似编程语言)。程序代码可以完全在用户的计算机上执行，部分地在用户的计算机上执行，作为独立的软件包执行，部分地在用户的计算机上以及部分地在远程计算机上执行，或者完全在远程计算机或者服务器上执行。在后一种场景中，远程计算机可以通过任何类型的网络而连接至用户的计算机，网络包括局域网(LAN)或者广域网(WAN)，或者(例如，通过使用因特网服务提供商的因特网)产生通往外部计算机的连接。

以下参考根据本发明实施方式的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图来描述本发明的实施方式。可以理解，流程图图示和/或框图的每个框以及流程图图示和/或框图中框的组合可以由计算机程序指令来实现。可以将这些计算机程序指令提供至通用计算机、专用计算机或者其他可编程数据处理装置的处理器，以产生机器，使得经由计算机的处理器或者其他可编程数据处理装置来执行的指令创建用于实现流程图和/或框图中的一个或多个框所指定的功能/动作的装置。

这些计算机程序指令也可以存储在使计算机、其他可编程数据处理装置或者其他设备以特定方式实现功能的计算机可读介质中，使得存储在计算机可读介质中的指令产生包括实现流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作的指令的制品。计算机程序指令还可以向计算机、其他可编程数据处理装置或者其他设备加载，以使得在计算机、其他可编程装置或者其他设备上执行一系列操作步骤用以产生计算机实现的过程，使得在计算机或者其他可编程装置上执行的指令提供用于实现流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作的过程。

现在参考图1，根据本发明一个或多个实施方式的系统包括服务器100，其具有包括在其中的一个或多个节点110。节点110也可以称为节点簿、处理器簿或者抽屉。每个节点110包括一个或多个处理器120，每个处理器120包括一个或多个核130。每个核130与一个或多个存储器控制器140对接。每个存储器控制器140控制一个或多个存储器单元150。服务器100例如可以是高端POWER服务器，其包括多达8个节点，每个节点包括多达4个处理器。

另外，根据本发明一个或多个实施方式的服务器100可以包括定义在其上的一个或多个逻辑分区160。分区160可以跨越或者包括一个或多个节点110。然而，节点110是包括在服务器100中的物理实体，而分区160是定义在服务器100上的逻辑实体。每个分区160可以具有安装在其中的相同或者不同的操作系统(未示出)。服务器100可以包括主机操作系统(未示出)，其也可以称为管理程序。管理程序提供对可以加载在各种其他分区上的其他操作系统的监控和硬件控制。另外，除了安装的操作系统之外，每个分区160可以具有安装在其中的各种应用(未示出)。另外，单个用户或者不同用户可以控制不同的分区。

每个存储器单元150可以是双列直插式存储器模块(DIMM)。DIMM包括一系列动态随机存取存储器(DRAM)集成电路。DIMM可以是行业内使用的任何适合类型。另外，DIMM可以是包括由存储器控制器用于检测和/或纠正位错误的额外数据位的ECC(纠错码)DIMM。不限制为所采用的特定ECC方案，并且可以是能够检测和/或纠正位错误的任何方案。例如，所采用的ECC方案可以是单纠错、双检错(SECDED)方案，其针对每个64位字使用一个额外字节(8个比特的组合)。此类纠错方案的一个示例是汉明码。

再次参考图1，根据本发明一个或多个实施方式的服务器100包括存储器擦除单元170。存储器擦除单元170可以是服务处理器，诸如灵活服务处理器(FSP)。存储器擦除是用于保证服务器100的可靠性的技术。由此，存储器擦除落在针对服务器和具有较长正常运行时间的其他计算设备的RAS(可靠性、可用性、可服务性)范式的范围内。存储器擦除通常包括向存储器地址写入预定义测试模式，从存储器地址读取模式，以及比较读取的模式和原始测试模式以标识潜在位错误。

在传统的系统中，在发起安装在系统上的一个或多个操作系统的启动操作以及将系统移动至运行时状态之前，在系统的全部存储器上执行使用一个或多个测试模式的存储器擦除。在加载主操作系统之后，可以激活系统上定义的一个或多个分区。此类系统效率较低，因为其需要在将系统移动至运行时状态之前擦除系统的全部存储器，而不考虑所有的存储器将最终是否会被系统使用。

图2是示出根据本发明一个或多个实施方式的方法的流程图。参考图2，在该方法的步骤S200中，将一个或多个存储器单元中的最小存储器量擦除，并且使其可用于分配。存储器单元可以指单DIMM。在其上执行擦除操作的存储器量可以不包括服务器中存在的所有存储器单元或者单个存储器单元内的所有存储器。更具体地，被擦除的最小存储器量可以对应于建立针对每个节点指定的最小节点资源配置所需的存储器量。

特别地，再次参考图1，每个存储器控制器140控制一个或多个存储器单元150。在加载到服务器100上的操作系统的启动操作初始化之前，每个存储器控制器140初始处于禁用状态。在特定存储器控制器控制的至少一个存储器单元中的最小存储器量上执行存储器擦除之后，存储器控制器从禁用状态转移至启用状态，以使得与该存储器控制器相关联的已擦除存储器变得可用于向一个或多个节点分配。

再次参考图1，每个节点110可以包括一个或多个处理器120，一个或多个处理器120转而可以包括一个或多个核130。每个核130与一个或多个存储器控制器140对接。在特定存储器控制器140控制的至少一个存储器单元150中的至少最小存储器量经历存储器擦除操作之后，存储器控制器被启用。擦除的存储器继而变得可用于向包括在节点110内的处理器120的核130分配。

如上所述，针对每个节点指定最小节点资源配置。最小节点资源配置对应于为激活节点(即，使节点可操作并且准备好由系统使用)必须擦除并且使其可用于向节点分配的最小存储器量。最小节点资源配置还对应于为激活节点而必须被激活的、包括在节点中的处理器的最小数目。另外，最小节点资源配置还对应于为激活节点而必须被激活的、包括在处理器中的核的最小数目。

作为一个示例，最小节点资源配置为激活节点可能需要至少16GB的擦除存储器以及至少两个活跃核的分配。由此，如果特定节点包括4个处理器，并且每个处理器包括2个核，则针对节点的最小节点资源配置可能需要16GB的已擦除存储器分配在4个处理器中2个处理器的每一个中的1个核之间。针对节点的最小节点资源配置由此对应于必须可用于向激活节点所需的最小核/处理器组合分配的已擦除最小存储器量。

再次参考图2，在建立针对每个节点的最小节点资源配置所需的最小存储器量已经被擦除并且可用于分配之后，执行加载到服务器上的主机操作系统的启动操作(S202)。在步骤S203中，与操作系统的启动操作并行地并在其之后，将附加存储器量擦除，并且使其可用于分配。

再次参考图1，根据本发明一个或多个实施方式的服务器100可以包括在其上定义的一个或多个逻辑分区160，其包括一个或多个节点110。分区160是在跨越或者包括一个或多个节点的服务器上定义的逻辑实体。每个分区160基于可以与该分区相关联或者在该分区中运行的操作系统和/或应用，需要特定的存储器分配。另外，可以向一个或多个分区160中的每一个指派与所有其他分区相关的优先级。指派给特定分区的优先级可以是确定分区将在相关于其他分区的哪个点处被激活的一个因素。

更具体地，一个分区可以被指派所有分区中的最高优先级。每个剩余分区继而可以被指派唯一优先级，从而从最高优先级到最低优先级对分区进行排列。指派给特定分区的优先级可以是静态的。备选地，分区的优先级可以根据例如分区的存储器资源需求而改变。

图3示出了提供根据本发明一个或多个实施方式的示意表示的流程图。作为该方法中的初始步骤，确定是否需要的所有分区已经被激活(S300)。如果确定需要的所有分区已经被激活，则将剩余未分配的存储器擦除，并且基于诸如分区优先级和/或分区对附加存储器资源的需求将其向一个或多个分区分配(S307)。随后将更详细地描述框S307。备选地，如果确定存在需要激活的未激活分区，则标识为维持服务器的操作状态而需要激活的、具有相关于所有其他分区的最高优先级的分区(S301)。随后，在该方法的步骤S302中，确定步骤S301中已标识分区的存储器资源需求。

分区的存储器资源需求是指为激活该分区而必须擦除并且使其可用于向分区分配的存储器量。根据分区的存储器资源需求，可以激活该分区包括的一个或多个节点。例如，在分区的存储器资源需求较低的场景中，可以利用单个节点的最小节点资源配置来激活该节点。备选地，当分区的存储器资源需求较高时，可以激活该分区包括的不止一个节点。例如，在分区包括不止一个节点，并且具有向其分配的存储器的单个节点不能满足该分区的存储器资源需求的情况下，可以激活一个或多个附加节点以满足该分区的存储器资源需求。

再次参考图3，在确定分区的存储器资源需求(S302)之后，将该存储器资源需求与已经擦除并且可用于分配的存储器量进行比较(S303)。如果确定存储器资源需求小于或者等于可用已擦除存储器量(即，可用于分配的已擦除存储器量足以满足分区的存储器资源需求)，则向分区分配能够满足存储器资源需求的已擦除存储器量，并且该分区被激活(S304)。

在步骤S304中激活分区之后，再次确定是否所有需要的分区已经被激活(S300)。如果确定所有需要的分区在该阶段已经被激活，则在剩余的未分配存储器上执行存储器擦除操作(S307)。继而基于包括分区优先级和/或分区的存储器资源需求的各种标准来向一个或多个分区分配产生的已擦除存储器(S307)。备选地，如果确定存在需要激活的附加分区，则在需要激活的未激活分区中标识现在具有最高指派优先级的分区(S301)。

如果在步骤S303确定可用于分配的已擦除存储器量不足以满足分区的存储器资源需求，则向擦除单元70(图1)发送请求，以擦除附加存储器量并且使其可用于分配，以使得可用于分配的存储器总量满足分区的存储器资源需求(S305)。在此之后，向分区分配足以满足分区的存储器资源需求的已擦除存储器量，并且该分区被激活(S306)。在激活分区之后，再一次确定是否所有需要的分区已经被激活(S300)，并且该实施方式的方法如上所述继续。

如上所述，在步骤S307中，在剩余的未分配存储器上执行存储器擦除操作，继而基于分区之间的优先级改变和/或分区的存储器资源需求改变来将其向一个或多个分区分配。可以通过动态逻辑分区(DLPAR)机制来执行存储器分配，其允许对存储器进行分配或者将存储器从给定分区移除，而不需要关机以及重启在该分区中运行的操作系统。基于分区优先级和/或分区的存储器资源需求，存储器的分配还可以从给定分区动态地传送至另一分区。

另外，在所有需要的分区已经被激活并且已经向每个分区分配了足够的存储器资源之后，当分区不需要存储器的分配时，可以在所使用的存储器上执行进一步的存储器擦除，而不是擦除未使用的存储器。以这种方式，没有使用的存储器不需要进行擦除。

在本发明的一个或多个实施方式中，擦除单元170例如可以是具有与其相关联的固件的服务处理器。如上所述，存储器单元150(图1)可以是DIMM。然而，重要的是需要注意，存储器单元150可以是行业内使用的任何类型的存储器，并不限于DIMM。每个DIMM可以具有与其相关联的特定数目的列(rank)，其可以对应于可以针对DIMM的全数据位宽度(例如，64位)而访问的DRAM的独立组的数目。

在本发明的一个或多个实施方式中，服务处理器固件可以维持DIMM和RANK id的索引表。索引表中特定位置的值可以指示是否已经擦除该位置表示的特定DIMM中的特定RANK。

图4示出了根据本发明一个或多个实施方式的方法的流程图。响应于针对附加存储器分配的请求，在该方法的步骤S400中，服务处理器固件在索引表上执行查找操作以确定所需要的已擦除、未分配的存储器量是否可用。如果足以满足针对附加存储器的请求的擦除、未分配的存储器量可用，则在一个或多个分区之间分配足以满足存储器请求的已擦除存储器量(S401)。

如果可用的已擦除、未分配的存储器量不足以满足附加存储器需求，则服务处理器固件搜索对应于所请求的存储器大小的未擦除存储器的连续部分(S402)。如果服务处理器固件确定未擦除存储器的连续部分可用于分配，则将存储器的连续部分擦除并且在一个或多个分区之间分配(S403)。

另一方面，如果在步骤S402中，服务处理器固件确定对应于针对分配所请求的存储器量的大小的未擦除存储器的连续部分不可用，则该固件标识具有对应于针对分配所请求的存储器大小的组合大小的存储器块的最佳数目(其中某些可以是不连续的)(S404)。最佳数目可以是例如对应于所请求的存储器大小的存储器不连续块的最小数目。在此之后，将所标识的存储器块擦除并且在一个或多个分区之间分配(S405)。应当注意，因为针对分配所请求的存储器大小可能不是RANK大小的倍数，所以服务处理器固件可以代之以搜索和擦除具有最接近RANK的倍数大小的存储器量。

附图中的流程图和框图示出了根据本发明各种实施方式的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的架构、功能和操作。在此方面，流程图或者框图中的每个框可以表示模块、分段或者代码部分，其包括用于实现指定的逻辑功能的一个或多个可执行指令。还应当注意，在一些备选实现中，框中标注的功能可以不按附图所标注的顺序发生。例如，根据所涉及的功能，连续示出的两个框实际上可以基本上同时执行，或者框有时可以按照相反的顺序执行。还应当注意，框图和/或流程图图示的每个框以及框图和/或流程图图示中框的组合可以由专用的基于硬件的系统来实现，该系统执行指定的功能或者动作，或者专用组合。

虽然已经特别地参考一个或多个实施方式及其修改而详细示出、描述和说明了本发明，但是本领域技术人员应当理解在不脱离所要求保护的本发明的真实精神和范围的情况下，可以在其中做出形式和细节方面的等效改变。在此类修改落在所附权利要求及其等同物的范围内的程度上，其旨在由本专利覆盖。

Claims (15)

1.一种用于加快系统的唤醒时间的方法，所述方法包括：

将最小存储器量擦除并且使其可用于分配；

执行存储在所述系统上的操作系统的启动操作；以及

与所述操作系统的启动操作并行地并在其之后，将附加存储器量擦除并且使其可用于分配；

其中所述系统包括：

多个存储器单元；

多个节点，所述多个节点中的每一个具有与其相关联的最小节点资源配置；

包括在所述多个节点中的多个处理器；

包括在所述多个处理器中的多个核；以及

多个存储器控制器，所述多个核中的每一个与所述多个存储器控制器的至少一个存储器控制器对接；

其中：

所述多个存储器控制器的每一个控制所述多个存储器单元中的至少一个，并且所述最小节点资源配置对应于必须可用于向激活节点所需的最小核/处理器组合分配的已擦除最小存储器量。

2.如权利要求1所述的方法，其中：

所述多个存储器控制器中的每一个初始处于禁用状态，以及

在擦除了存储器控制器控制的所述多个存储器单元的至少一个存储器单元的最小存储器量的情况下，启用所述存储器控制器。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述系统还包括：

多个分区，其中所述多个分区中的每一个包括所述多个节点的至少一个节点，

其中：

为所述多个分区中的每一个指派与其他分区相关的优先级，并且基于指派的优先级来相继激活所述多个分区。

4.如权利要求3所述的方法，还包括：

在足够的已擦除存储器量可用于分配以满足分区的存储器资源需求的情况下，激活所述分区。

5.如权利要求4所述的方法，还包括：

在激活分区之前，将所述分区的存储器资源需求与已经被擦除并且可用于分配的存储器量进行比较，

其中，在已经被擦除并且可用于分配的存储器量足以满足所述分区的存储器资源需求的情况下，在所述分区包括的一个或多个节点之间分配已擦除存储器，并且所述分区被激活，以及

其中，在已经被擦除并且可用于分配的存储器量不足以满足所述分区的存储器资源需求的情况下，擦除附加存储器量，以使得在所述分区包括的一个或多个节点之间分配足以满足所述分区的存储器资源需求的已擦除存储器总量，并且所述分区被激活。

6.如权利要求3所述的方法，其中与执行所述操作系统的启动操作并行地并在其之后，擦除附加存储器，并且基于标准将其分配给每一个分区包括的一个或多个节点。

7.如权利要求6所述的方法，其中所述标准包括指派给所述分区的优先级以及分区针对附加存储器分配的需求中的至少一个。

8.如权利要求1所述的方法，其中被擦除的附加存储器包括已使用的存储器。

9.一种用于加快系统的唤醒时间的系统，包括：

多个存储器单元；

擦除单元，其配置用于擦除存储器单元中的存储器，并且使已擦除存储器可用于分配；以及

操作系统，

其中：

所述擦除单元将存储器的最小量擦除并且使其可用于分配，在所述存储器的最小量被擦除并且可用于分配之后，执行所述操作系统的启动操作，以及

与执行所述操作系统的启动操作并行地并在其之后，所述擦除单元将附加存储器量擦除并且使其可用于分配；

其中所述系统还包括：

多个节点，所述多个节点中的每一个具有与其相关联的最小节点资源配置；

包括在所述多个节点中的多个处理器；

包括在所述多个处理器中的多个核；以及

多个存储器控制器，所述多个核中的每一个与所述多个存储器控制器的至少一个存储器控制器对接；

其中：

所述多个存储器控制器的每一个控制所述多个存储器单元中的至少一个，并且所述最小节点资源配置对应于必须可用于向激活节点所需的最小核/处理器组合分配的已擦除最小存储器量。

10.如权利要求9所述的系统，其中：

所述多个存储器控制器中的每一个初始处于禁用状态，以及

在所述擦除单元擦除存储器控制器控制的所述多个存储器单元的至少一个存储器单元的最小存储器量的情况下，启用所述存储器控制器。

11.如权利要求9所述的系统，还包括：

多个分区，其中所述多个分区中的每一个包括所述多个节点的至少一个节点，

其中

所述多个分区中的每一个被指派与其他分区相关的优先级，并且基于指派的所述优先级来相继激活所述多个分区。

12.如权利要求11所述的系统，其中：

在所述擦除单元已经擦除足够的存储器量并且使其可用于分配以满足分区的存储器资源需求的情况下，激活所述分区。

13.如权利要求12所述的系统，其中：

在激活分区之前，将所述分区的存储器资源需求与已经由所述擦除单元擦除并且可用于分配的存储器量进行比较，

其中，在已经被擦除并且可用于分配的存储器量足以满足所述分区的存储器资源需求的情况下，在所述分区包括的一个或多个节点之间分配已擦除存储器，并且所述分区被激活，以及

其中，在已经由所述擦除单元擦除并且可用于分配的存储器量不足以满足所述分区的存储器资源需求的情况下，所述擦除单元擦除附加存储器量，以使得在所述分区包括的一个或多个节点之间分配足以满足所述分区的存储器资源需求的已擦除存储器总量，并且所述分区被激活。

14.如权利要求11所述的系统，其中与执行所述操作系统的启动操作并行地并在其之后，所述擦除单元基于标准擦除附加存储器量，并且将所述附加存储器量分配至分区包括的一个或多个节点。

15.如权利要求14所述的系统，其中所述标准包括指派给所述分区的优先级以及所述分区对附加存储器分配的需求中的至少一个。