CN111767082A - 计算芯片启动方法、装置和计算机系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了计算芯片启动方法、装置和计算机系统，计算机系统包括BIOS芯片、交换机、辅处理器、存储器和多个计算芯片。BIOS芯片，用于在BIOS启动的过程中，向辅处理器发送包括源地址和目的地址的第一命令；源地址是存储器中存储有多个计算芯片的启动文件的存储空间的地址，目的地址是交换机的存储空间的地址；辅处理器，用于将源地址所指示的存储空间中的多个计算芯片的启动文件，拷贝到目的地址所指示的存储空间；交换机，用于将自身存储空间中的多个计算芯片的启动文件拷贝到相应计算芯片的存储空间；计算芯片，用于根据自身存储空间中的启动文件进行启动，以此解决计算机成本高的问题。

Description

计算芯片启动方法、装置和计算机系统

技术领域

本申请涉及计算机技术领域，尤其涉及计算芯片启动方法、装置和计算机系统。

背景技术

随着计算机技术的发展，越来越多的应用使用包含多个计算芯片的计算机系统执行并行计算处理。每个计算芯片连接一个用于存储该计算芯片的启动文件的闪存(flash)。每个计算芯片可以包括处理器和存储器等。在计算机系统启动的过程中，计算芯片中的处理器可以将与该计算芯片连接的闪存中的启动文件拷贝到该计算芯片的存储器中，以便该处理器可以根据该存储器中的启动文件启动该计算芯片，进而完成处理器分发的并行处理任务。

然而，当计算芯片的数量越来越多时，需要的闪存的数量会越来越多，这会导致计算机成本较高。

发明内容

本申请提供了计算芯片启动方法、装置和计算机系统，用以解决计算机成本高的问题。

第一方面，本申请提供了一种计算机系统，包括：基本输入输出系统(basic inputoutput system，BIOS)芯片、交换机、辅处理器、存储器和多个计算芯片；存储器中存储有该多个计算芯片的启动文件。BIOS芯片，用于在BIOS启动的过程中，向辅处理器发送第一命令，第一命令包括源地址和目的地址；源地址是存储器中存储有该多个计算芯片的启动文件的存储空间的地址，目的地址是交换机的存储空间的地址。辅处理器，用于响应第一命令，以将源地址所指示的存储空间中的多个计算芯片的启动文件，拷贝到目的地址所指示的存储空间中。交换机，用于将该交换机的存储空间中的多个计算芯片的启动文件拷贝到相应计算芯片的存储空间，具体的，对于该多个计算芯片中的任意一个计算芯片来说，将该交换机的存储空间中的该计算芯片的启动文件拷贝到该计算芯片的存储空间。计算芯片，用于根据该计算芯片的存储空间中的启动文件进行启动。可见，本技术方案中，不需要为每个计算芯片分别配置用于存储其启动文件的闪存，因此，相比现有技术，当计算芯片的数量较多时，有助于降低计算机成本。另外，本技术方案中，在BIOS启动阶段，就开始读取计算芯片的启动文件，这为“BIOS启动过程和/或OS启动过程”与“计算芯片启动过程”可以并行执行创造了条件，因此，有助于节省计算机系统的启动时间，尤其是在计算芯片的数量较多的场景下，节省计算机系统的启动时间的效果会更明显。

在一种可能的实施方式中，BIOS芯片具体用于：在BIOS启动的过程中，且识别到多个计算芯片之后，向辅处理器发送第一命令。具体的，在识别到计算机系统包括几个计算芯片以及每个计算芯片的信息(如存储空间的地址等)之后，向辅处理器发送第一命令。

在一种可能的实施方式中，辅处理器，还用于在接收到第一命令，且还未响应第一命令之前，向BIOS芯片发送针对第一命令的返回信息；BIOS芯片，还用于在接收到该返回信息之后，继续启动BIOS。这使得“BIOS启动过程和/或OS启动过程”与“计算芯片启动过程”可以并行执行，从而可以节省计算机系统的启动时间，尤其是在计算芯片的数量较多的场景下，节省计算机系统的启动时间的效果会更明显。

在一种可能的实施方式中，交换机具体用于：当该多个计算芯片的启动文件均相同时，将该启动文件多播到多个计算芯片的存储空间中；或者，当该多个计算芯片的启动文件包括M个互不相同的启动文件时，将该M个启动文件分别多播到相应的计算芯片的存储空间中，M是大于或等于2的整数。具体的，对于该M个启动文件中的任意一个启动文件来说，将该启动文件多播到与该启动文件对应的计算芯片的存储空间；其中，一个启动文件对应的计算芯片，是指使用该启动文件进行启动的计算芯片。这样，有助于提高计算机系统的处理能力。并且，由于多播过程由硬件完成，因此整个多播过程不占用PCIe带宽和系统资源，而且数据传输的速度非常快，既可以节约系统资源和PCIe带宽，又能加快计算芯片的启动速度。

在一种可能的实施方式中，该多个计算芯片包括目标计算芯片，其中，目标计算芯片可以是该多个计算芯片中的任意一个计算芯片。交换机具体用于：根据计算芯片的多种类型与多种启动文件之间的对应关系，从该多种类型中查找目标计算芯片的类型，以获得目标计算芯片的启动文件；将目标计算芯片的启动文件拷贝到目标计算芯片的存储空间。本申请对计算芯片的类型的确定方式不进行限定，例如，如果两个计算芯片的启动文件相同，则认为这两个计算芯片的类型相同；如果两个计算芯片的启动文件不同，则认为这两个计算芯片的类型不同。可见，本申请适用于多个计算芯片对应不同启动文件的计算机系统，并基于此提供了拷贝目标计算芯片的启动文件到目标计算芯片的存储空间的方法。

在一种可能的实施方式中，BIOS芯片，还用于经辅处理器向交换机发送第二命令；第二命令用于交换机将该多个计算芯片的启动文件拷贝到相应计算芯片的存储空间；交换机，还用于在接收到第二命令之后，将交换机的存储空间中的该多个计算芯片的启动文件拷贝到相应计算芯片的存储空间。可见，本申请支持在交换机在BIOS芯片的控制下，将交换机的存储空间中的多个计算芯片的启动文件拷贝到相应计算芯片的存储空间，这样，有助于BIOS芯片进行统一管理。

在一种可能的实施方式中，计算机系统还包括：主处理器，用于将待处理任务分配给多个计算芯片；多个计算芯片，还用于在启动之后，并行处理待处理任务。

在一种可能的实施方式中，计算芯片，还用于在根据自身存储空间中的启动文件进行启动之后，删除自身存储空间中的启动文件。这样，可以节省计算芯片的存储资源。

第二方面，本申请提供了一种计算芯片启动方法，应用于计算机系统，该计算机系统包括：BIOS芯片、交换机、辅处理器、存储器和多个计算芯片，存储器中存储有该多个计算芯片的启动文件。该方法包括：BIOS芯片在启动BIOS的过程中，向辅处理器发送第一命令；其中，第一命令包括源地址和目的地址；源地址是存储器中存储有多个计算芯片的启动文件的存储空间的地址，目的地址是交换机的存储空间的地址；第一命令用于辅处理器将源地址所指示的存储空间中的该多个计算芯片的启动文件，拷贝到目的地址所指示的存储空间中，该多个计算芯片的启动文件用于启动该多个计算芯片。

在一种可能的实施方式中，BIOS芯片在启动BIOS的过程中，向辅处理器发送第一命令，包括：BIOS芯片在BIOS启动的过程中，且识别到该多个计算芯片之后，向辅处理器发送第一命令。

在一种可能的实施方式中，该方法还包括：BIOS芯片经辅处理器向该交换机发送第二命令；其中，第二命令用于该交换机将自身存储空间中的多个计算芯片的启动文件拷贝到相应计算芯片的存储空间。

在一种可能的实施方式中，在BIOS芯片经辅处理器向交换机发送第二命令之前，该方法还包括：BIOS芯片接收来自辅处理器的针对第一命令的返回信息，并在接收到该返回信息之后，继续启动BIOS。

第三方面，本申请提供了一种计算芯片启动方法，应用于计算机系统，该计算机系统包括BIOS芯片、交换机、辅处理器、存储器和多个计算芯片，存储器中存储有该多个计算芯片的启动文件。该方法包括：交换机在BIOS芯片启动BIOS的过程中，检测到该交换机的存储空间中存入了该多个计算芯片的启动文件；交换机将该交换机的存储空间中的该多个计算芯片的启动文件拷贝到相应计算芯片的存储空间，该多个计算芯片的启动文件用于启动该多个计算芯片。

在一种可能的实施方式中，交换机将该交换机的存储空间中的该多个计算芯片的启动文件拷贝到相应计算芯片的存储空间，包括：当该多个计算芯片的启动文件均相同时，将该启动文件多播到多个计算芯片的存储空间；或者，当该多个计算芯片的启动文件包括M个互不相同的启动文件时，将该M个启动文件分别多播到相应的计算芯片的存储空间，M是大于或等于2的整数。

在一种可能的实施方式中，交换机将该交换机的存储空间中的该多个计算芯片的启动文件拷贝到相应计算芯片的存储空间，包括：根据计算芯片的多种类型与多种启动文件之间的对应关系，从该多种类型中查找目标计算芯片的类型，以获得目标计算芯片的启动文件；将目标计算芯片的启动文件拷贝到目标计算芯片的存储空间。

在一种可能的实施方式中，该方法还包括：交换机接收来自BIOS芯片的命令，该命令用于交换机将该交换机的存储空间中的多个计算芯片的启动文件拷贝到相应计算芯片的存储空间。

第四方面，本申请提供了一种计算芯片启动方法，应用于计算机系统，该计算机系统包括：BIOS芯片、交换机、辅处理器、存储器和多个计算芯片，存储器中存储有该多个计算芯片的启动文件。该方法包括：辅处理器接收来自BIOS芯片的第一命令，第一命令包括源地址和目的地址；源地址是存储器中存储有该多个计算芯片的启动文件的存储空间的地址，目的地址是交换机的存储空间的地址；辅处理器响应第一命令，以将源地址所指示的存储空间中的该多个计算芯片的启动文件，拷贝到目的地址所指示的存储空间中，该多个计算芯片的启动文件用于启动该多个计算芯片。第一命令是BIOS芯片在启动BIOS的过程中发送的。

在一种可能的实施方式中，该方法还包括：辅处理器在接收到第一命令，且还未响应第一命令之前，向BIOS芯片发送针对第一命令的返回信息；该返回信息用于BIOS芯片继续启动BIOS。

上述第二方面至第四方面的任意一方面，或第二方面至第四方面中的任一种可能的实现方式中任一种可能的方法中相关解释和有益效果均可以参考上述第一方面或第一方面的任一种可能的实施方式提供的任一种计算机系统中相应的解释和有益效果，此处不再赘述。

第五方面，本申请提供了一种计算芯片启动装置，该装置包括用于执行第二方面或第二方面任一种可能实现方式中的计算芯片启动方法的各个模块。该装置具体可以是BIOS芯片。

第六方面，本申请提供了一种计算芯片启动装置，该装置包括存储器和处理器，存储器用于用于存储计算机执行指令，该装置运行时，该处理器执行该存储器中的计算机执行指令以利用该装置中的硬件资源执行第二方面或第二方面任一种可能实现方式中该方法的操作步骤。该装置具体可以是BIOS芯片。

第七方面，本申请提供了一种计算芯片启动装置，该装置包括用于执行第三方面或第三方面任一种可能实现方式中的计算芯片启动方法的各个模块。该装置具体可以是交换机如PCIe交换机。

第八方面，本申请提供了一种计算芯片启动装置，该装置包括存储器和处理器，存储器用于用于存储计算机执行指令，该装置运行时，该处理器执行该存储器中的计算机执行指令以利用该装置中的硬件资源执行第三方面或第三方面任一种可能实现方式中该方法的操作步骤。该装置具体可以是交换机如PCIe交换机。

第九方面，本申请提供了一种计算芯片启动装置，该装置包括用于执行第四方面或第四方面任一种可能实现方式中的计算芯片启动方法的各个模块。该装置具体可以是辅处理器如DMA处理器。

第十方面，本申请提供了一种计算芯片启动装置，该装置包括存储器和处理器，存储器用于用于存储计算机执行指令，该装置运行时，该处理器执行该存储器中的计算机执行指令以利用该装置中的硬件资源执行第四方面或第四方面任一种可能实现方式中该方法的操作步骤。该装置具体可以是辅处理器如DMA处理器。

第十一方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，其上储存有计算机程序，当该计算机程序在计算机上运行时，使得计算机执行上述第二方面至第四方面中的任意一方面，或第二方面至第四方面中的任一种可能的实现方式中任一种可能的方法的操作步骤。

第十二方面，本申请提供了一种计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得上述第二方面至第四方面中的任意一方面，或第二方面至第四方面中的任一种可能的实现方式中任一种可能的方法的操作步骤被执行。

可以理解的是，上述提供的任一种计算芯片启动装置或计算机可读存储介质或计算机程序产品等均用于执行上文所提供的对应的方法，因此，其所能达到的有益效果可参考对应的方法中的有益效果，此处不再赘述。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种计算机系统的示意图；

图2为本申请实施例提供的一种计算机系统启动方法的流程示意图；

图3为本申请实施例提供的一种计算机系统启动过程的示意图；

图4为本申请实施例提供的一种计算芯片启动装置的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的另一种计算芯片启动装置的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的另一种计算芯片启动装置的结构示意图。

具体实施方式

图1为本申请实施例提供的一种计算机系统的示意图。参见图1，计算机系统包括：主处理器100、与主处理器100连接的BIOS芯片200、与主处理器100和BIOS芯片200均连接的至少两个计算芯片300、与BIOS芯片200连接的辅处理器400，以及与辅处理器400连接的存储器500。另外，主处理器100还可以连接内存600，如主处理器100可以通过高速串行计算机扩展总线标准(peripheral component interconnect express，PCIe)总线连接内存600。

作为一个可能的实施例，主处理器100和/或BIOS芯片200可以直接连接计算芯片300。

作为一个可能的实施例，当计算芯片300的数量较多时，主处理器100和/或BIOS芯片200也可以通过交换机(switch)700连接多个计算芯片300。图1是以此为例进行说明的，其中，交换机700可以是PCIe交换机等。辅处理器400可以与交换机700连接。

主处理器100，是计算机系统的控制中心，当获取待处理的任务时，可以用于控制多个计算芯片300并行处理任务等。例如，主处理器100可以是中央处理单元(centralprocessing unit，CPU)。主处理器100上运行有操作系统(operating system，OS)。

BIOS芯片200，是运行有BIOS的芯片。BIOS是加载在计算机硬件系统上的最基本的软件代码。BIOS是在OS之下的底层软件程序，是计算机硬件和OS之间的抽象层，用来配置硬件参数，为OS(主要是指主处理器100上的OS)运行做准备。BIOS的主要功能是上电、自检、CPU初始化、内存初始化、检测输入输出设备以及可启动设备并最终引导主处理器100的OS启动等。

计算芯片300，可以用于执行主处理器100分发的任务等。计算芯片300包括处理器和存储器等。该处理器包括CPU、片上系统(system on chip，SOC)和人工智能(artificialintelligence，AI)处理器等可以用于处理任务的一种或多种。另外，每个计算芯片300中所包括的处理器的个数可以为一个或多个，并不构成对本申请的限定。该存储器可以包括非易失性存储介质和/或易失性存储介质等，本申请实施例对此不仅限限定。

通常，多个计算芯片300可以在主处理器100的控制下，并行处理主处理器100分发的任务。其中，并行处理的任务可以是同一类型的任务或不同类型的任务。例如，任务具体可以是视频编码任务、视频解码任务或人脸识别任务等。计算芯片300上运行有一些软件，如操作系统和/或驱动等。启动计算芯片300可以认为是启动计算芯片300上所运行的软件。计算芯片300的操作系统的类型与主处理器100的操作系统的类型可以相同，也可以不相同。不同计算芯片300的操作系统的类型可以相同也可以不同。例如，计算芯片300或主处理器100的操作系统可以是Linux操作系统，如SUSE、红帽(redhat)或社区企业操作系统(community enterprise operating system，CentOS)等。其中，SUSE是德文Software-undSystem-Entwicklung的缩写，其英文为Software and system development。

辅处理器400，可以用于接收BIOS芯片200发送的命令，并将存储器500中存储的数据(如计算芯片300的启动文件等)写入内存600中，或者写入交换机700所包括的存储器中等。其中，辅处理器400可以是直接内存存取(direct memory access，DMA)处理器等，DMA处理器可以直接访问内存700。具体实现的过程中，辅处理器400可以通过软件和/或硬件实现。如果辅处理器400通过软件实现，则辅处理器400可以与存储器500或交换机700设置在一起。如果辅处理器400通过硬件实现，则辅处理器400可以与存储器500和交换机700独立设置。图1中是以辅处理器400与存储器500和交换机700独立设置为例进行说明的。

存储器500，可以用于存储计算芯片300的启动文件。本申请实施例对存储器500的类型不进行限定，例如，存储器500可以是闪存、磁盘或内存等。

交换机700，包括处理器和存储器等。该处理器包括CPU等。另外，交换机700中所包括的处理器的个数可以为一个或多个，并不构成对本申请的限定。该存储器可以包括非易失性存储介质和/或易失性存储介质等，本申请实施例对此不仅限限定。

具体实现时，在物理实现上，上述各器件(如主处理器100、BIOS芯片200、每个计算芯片300、辅处理器400、存储器500、内存600和交换机700)可以分别是同一个设备(如服务器)中的器件；或者，其中的至少两个器件可以设置在同一个设备中，即作为一个设备中的不同器件，如类似于分布式系统中的设备或器件的部署方式。在一个示例中，上述主处理器100、交换机700和计算芯片300均部署在同一设备(如服务器)中，或者，上述主处理器100、BIOS芯片200、计算芯片300、辅处理器400、存储器500、内存600和交换机700均部署在同一设备(如服务器)中。在该示例中，交换机700具体可以是PCIe交换机。

接下来，结合附图说明本申请实施例提供的计算芯片启动方法。

需要说明的是，由于计算芯片启动方法包含在计算机系统启动方法中，因此，本申请实施例不再针对计算芯片启动方法独立布局实施例。为了方便描述，下文中的存储器是指存储器500。在此统一说明，下文不再赘述。

如图2所示，为本申请实施例提供的一种计算机系统启动方法的流程示意图。该方法包括如下步骤：

S101：BIOS芯片开始启动BIOS。

具体的，在整个计算机系统上电，即计算机系统中的各器件(如主处理器、辅处理器、交换机等)上电后，BIOS芯片开始启动BIOS。

S102：BIOS芯片在启动BIOS的过程中，识别计算机系统中包括的计算芯片，并向辅处理器发送第一命令。

其中，识别计算机系统中包括的计算芯片，可以包括：识别计算机系统中包括几个计算芯片，以及每个计算芯片的信息如每个计算芯片的存储空间的地址等。在一种可能的实施方式中，计算芯片的存储空间的地址可以是该计算芯片中的用于存储该计算芯片的启动文件的存储空间的地址，该存储空间的大小大于或等于该计算芯片的启动文件所占的存储空间大小。

第一命令包括源地址和目的地址。源地址是存储器存储该N个计算芯片的启动文件的存储空间的地址，目的地址是交换机的存储空间的地址，如多播地址空间的地址。N是大于或等于2的整数。当该交换机是PCIe交换机时，多播地址空间可以是PCIe地址空间的一部分。

N个计算芯片，可以是计算机系统包括的部分或全部计算芯片。

计算芯片的启动文件，是用于启动该计算芯片时所需要的文件，如可以包括系统的根文件系统和系统内核镜像文件等。在本申请实施例中，为了方便描述，均是以一个计算芯片对应一个启动文件，也就是说，将启动该计算芯片时所需要的文件统一称为是一个启动文件进行描述的。不同计算芯片的启动文件可以相同，也可以不同。例如，当两个计算芯片的操作系统的类型不同时，这两个计算芯片的启动文件不同；另外，当不同计算芯片的操作系统的类型相同时，这两个计算芯片的启动文件可能相同，也可能不同。

在一个示例中，如果N个计算芯片的启动文件相同，则存储器(如图1中的存储器500)中存储一份启动文件即可，这样，可以节省存储器的存储资源。

在另一个示例中，N个计算芯片的启动文件包括互不相同的M个启动文件，N＞M，M是大于或等于2的整数。该情况下，存储器(如图1中的存储器500)中可以存储该互不相同的M个启动文件。这样，可以节省存储器的存储资源。基于该示例，针对该M个启动文件中的每个启动文件来说，第一命令可以包括一个源地址和该源地址对应的目的地址。

S103：辅处理器在接收到第一命令之后，响应第一命令，以将源地址所指示的存储空间中的N个计算芯片的启动文件拷贝到目的地址所指示的存储空间中。

S104：辅处理器在接收到第一命令之后，向BIOS芯片发送针对第一命令的返回信息。

例如，辅处理器在接收到第一命令之后，立即向BIOS芯片发送该返回信息。

本申请实施例对S103和S104的执行顺序不进行限定，例如，可以同时执行S103和S104，或者，可以先执行S103再执行S104，或者，可以先执行S104再执行S103。也就是说，本申请实施例中，支持“辅处理器接收到第一命令之后，直接返回，而不需要等待响应第一命令之后才返回”的技术方案。或者说，“向BIOS芯片发送针对第一命令的返回信息”的操作为异步操作。这样，辅处理器可以在接收到针对第一命令的返回信息之后，继续启动BIOS。也就是说，启动BIOS的过程(可选的还包括启动主处理器上运行的OS的过程)与启动芯片的过程可以并行执行，从而节省计算机系统的启动时间。

辅处理器响应第一命令，可以包括：辅处理器访问源地址所指示的存储空间，并将源地址所指示的存储空间中的N个计算芯片的启动文件存储到辅处理器的缓存(buffer)中，然后，再将该缓存中的N个计算芯片的启动文件存储到交换机的存储空间中。

执行S103～S104之后，可以并行执行S105～S107和S108～S109。

需要说明的是，上述S102中是以目的地址是交换机的存储空间的地址为例进行说明的，具体实施本申请实施例的技术方案时，作为一种可能的实施方式，目的地址也可以是内存地址，即主处理器可以直接访问的内存地址。基于此，上述S103～S104可以替换为：主处理器将内存中存储的N个计算芯片的启动文件发送至交换机的存储空间中。相比该可能的实施方式，上述S102～S104中，不需要经主处理器进行转发，即可将N个计算芯片的启动文件由存储器写入交换机，因此，可以节省主处理器的存储资源开销。

S105：交换机检测到自身的存储空间中已存储有N个计算芯片的启动文件后，将该N个计算芯片的启动文件拷贝(如多播)到相应计算芯片的存储空间中。

具体的，交换机可以定期检测自身的存储空间中是否已存储有计算芯片的启动文件。如果检测到已存储，则将第i个计算芯片的启动文件拷贝到第i个计算芯片的存储空间中。其中，1≤i≤N，i是整数。

具体实施时，在交换机的启动文件中，预先设置一个或多个多播组，每个多播组对应一个多播地址空间，不同多播组对应不同的多播地址空间。其中，如果N个计算芯片的启动文件均相同，则可以设置一个多播组，该多播组对应于该N个计算芯片；如果该N个计算芯片的N个启动文件包括互不相同的M个启动文件，且每个启动文件均供多个计算芯片使用，则可以设置M个多播组，不同多播组对应不同的启动文件。然后执行S105时，交换机可以将每个多播组的多播地址空间中存放的启动文件，多播到该多播组中各计算芯片的存储空间中。

在一种实现方式中，交换机可以将每个多播组的多播地址空间中存放的启动文件，发送给该多播组中各计算芯片；接收到启动文件的计算芯片将该计算芯片的存储空间中。

在另一种实现方式中，交换机中可以设置类似于辅处理器(如DMA处理器)功能的处理器，基于此，该处理器可以直接从交换机的存储空间中读取计算芯片的启动文件，并将所读取的启动文件写入计算芯片的存储空间。

可选的，不同多播组对应的启动文件的类型不同。或者，不同多播组对应的计算芯片的操作系统的类型不同。当然，本申请实施例不限于此。本申请实施例对计算芯片的类型的确定方式不进行限定，例如，如果两个计算芯片的启动文件相同，则认为这两个计算芯片的类型相同；如果两个计算芯片的启动文件不同，则认为这两个计算芯片的类型不同。

以不同多播组对应的启动文件的类型不同为例，在一个示例中，可以在BIOS芯片中存储启动文件类型，如A类型启动文件、B类型启动文件等。基于此，在执行S102时，BIOS芯片在和辅处理器交互过程中即将启动文件类型、源地址和目的地址一起传给辅处理器。在执行S103时，辅处理器可以将启动文件的类型和启动文件一起拷贝到目的地址所指示的存储空间中。另外，交换机中可以预先存储其所连接的各计算芯片与该计算芯片的启动文件的类型之间的对应关系。基于此，在执行S105时，交换机可以在多播前先根据启动文件的类型，从N个计算芯片中确定与该启动文件的类型所对应的计算芯片，然后，将该启动文件多播给所确定的各计算芯片。

在一种实现方式中，交换机和辅处理器均预先获知N个计算芯片的启动文件的结束符，其中，结束符是用于表示N个计算芯片的启动文件已经传输完成的信息。辅处理器可以在将N个计算芯片的启动文件均发送给交换机之后，向交换机发送该结束符；交换机可以在接收到该结束符之后，执行S105。

在另一种实现方式中，BIOS芯片可以经辅处理器向交换机发送第二命令，第二命令用于交换机将N个计算芯片的启动文件拷贝到相应计算芯片的存储空间中。第二命令与第一命令可以是不同的命令。或者，第二命令与第一命令可以是同一个命令，此时，第一命令(或者第二命令)可以包括源地址、目的地址和指示信息，该指示信息用于指示交换机将N个计算芯片的启动文件拷贝到相应计算芯片的存储空间中。辅处理器可以在将N个计算芯片的启动文件均拷贝到交换机的存储空间之后，向交换机发送该指示信息。交换机可以在接收到该指示信息之后，执行S105。

S106：N个计算芯片中的每个计算芯片根据自身的存储空间中存储的该计算芯片的启动文件进行启动。

上述S102～S105是计算芯片获取启动文件的过程。S106是计算芯片启动的过程。

S107：对于每个计算芯片来说，在根据自身的存储空间中所存储的启动文件进行启动之后，删除自身的存储空间中所存储的启动文件。

步骤S107是可选的步骤。执行该步骤，可以节省计算芯片的存储空间，删除启动文件后释放的存储空间，可以用于计算芯片处理并行任务时使用，也就是说，本技术方案不会对计算芯片执行并行处理任务造成影响。

S108：BIOS芯片在接收到针对第一命令的返回信息之后，继续启动BIOS。其中，启动BIOS的过程可以参考现有技术，此处不再赘述。

S109：BIOS芯片在启动BIOS之后，主处理器启动其上运行的OS。其中，启动主处理器上运行的OS的过程可以参考现有技术，此处不再赘述。

S110：主处理器在启动其上运行的OS之后，如果检测到N个计算芯片均已启动，则对该N个计算芯片进行配置，以使得该N个计算芯片可以开始处理任务。

在一种可能的实施例中，该方法还可以包括：主处理器获取N个计算芯片的标识信息、硬件类型和硬件参数等。基于此，主处理器可以根据所获取的信息下发并行处理任务。

至此，计算机系统的启动过程完成。

后续，主处理器可以在接收到待处理任务，且该待处理任务可以分解成多个子任务时，向该N个计算芯片中的部分或全部计算芯片分配该多个子任务，以使得该部分或全部计算芯片并行执行该待处理任务。

本申请实施例提供的技术方案中，不需要为每个计算芯片分别配置用于存储其启动文件的闪存，因此，相比现有技术，当计算芯片的数量较多时，有助于降低计算机成本。另外：

一方面，传统技术(即背景技术中提供的技术)中，当计算芯片的数量较多时，需要的闪存的数量会很多，而且启动文件的重复拷贝过程也增加了计算机系统的网络负载和带宽，影响整个计算机系统的处理能力。本申请实施例提供的一些技术方案中，可以采用多播方式向计算芯片发送启动文件，这有助于提高计算机系统的处理能力。并且，由于多播过程由硬件完成，因此整个多播过程不占用PCIe带宽和系统资源，而且数据传输的速度非常快，既可以节约系统资源和PCIe带宽，又能加快计算芯片的启动速度。

另一方面，本申请实施例提供的技术方案中，在BIOS启动阶段，就开始读取计算芯片的启动文件，这使得“BIOS启动过程和/或OS启动过程”与“计算芯片启动过程”可以并行执行，这样，可以节省计算机系统的启动时间，尤其是在计算芯片的数量较多的场景下，节省计算机系统的启动时间的效果会更明显。如图3所示，为本申请实施例提供的一种计算机系统启动过程的示意图。其中，图3中计算芯片获取启动文件并启动的阶段是以与BIOS启动阶段和OS启动阶段均并行执行为例进行说明的，其仅为一个示例，实际实现时，可能存在该阶段包含在BIOS启动阶段之内的场景等。

上述主要从方法的角度对本申请实施例提供的方案进行了介绍。为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，本申请能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

本申请实施例可以根据上述方法示例对计算芯片启动装置(或计算机系统启动装置)进行功能模块的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。需要说明的是，本申请实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。

上文中结合图2，详细描述了本申请实施例所提供的计算机系统启动方法(其中包括计算芯片启动方法)，下面将结合图4～图6描述本申请实施例所提供的计算芯片启动装置。下述任一种计算芯片启动装置均应用于计算机系统中，该计算机系统包括：BIOS芯片、交换机、辅处理器、存储器和多个计算芯片，存储器中存储有该多个计算芯片的启动文件。例如，该计算机系统可以是图1所示的计算机系统。为了描述上的简洁，此处统一进行说明。

图4为本申请实施例提供的一种计算芯片启动装置40的结构示意图。该装置40可以用于执行图2所示的方法，具体可以用于执行图2所示的方法中BIOS芯片所执行的部分或全部操作。该装置40可以包括：BIOS启动单元401和发送单元402。BIOS启动单元401用于启动BIOS。发送单元402用于在BIOS启动单元401启动BIOS的过程中，向辅处理器发送第一命令；其中，第一命令包括源地址和目的地址；源地址是存储器中存储有该多个计算芯片的启动文件的存储空间的地址，目的地址是交换机的存储空间的地址；第一命令用于辅处理器将源地址所指示的存储空间中的该多个计算芯片的启动文件，拷贝到目的地址所指示的存储空间中，该多个计算芯片的启动文件用于启动该多个计算芯片。例如，结合图2，BIOS启动单元401具体可以用于执行S101，发送单元402具体可以用于执行S102。

可选的，发送单元402具体用于，在BIOS启动单元401识别到该多个计算芯片之后，向辅处理器发送第一命令。

可选的，BIOS启动单元401，还用于接收来自辅处理器的针对第一命令的返回信息，并在接收到该返回信息之后，继续启动BIOS。例如，结合图2，BIOS启动单元401具体可以用于执行S107。

可选的，发送单元402，还用于经辅处理器向该交换机发送第二命令。第二命令用于该交换机将自身存储空间中的该多个计算芯片的启动文件拷贝到相应计算芯片的存储空间。

应理解的是，本申请实施例的装置40可以通过专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)实现，或可编程逻辑器件(programmable logicdevice，PLD)实现，上述PLD可以是复杂程序逻辑器件(complex programmable logicaldevice，CPLD)，现场可编程门阵列(field-programmable gate array，FPGA)，通用阵列逻辑(generic array logic，GAL)或其任意组合。也可以通过软件实现图1所示的计算芯片启动方法时，装置40及其各个模块也可以为软件模块。

根据本申请实施例的装置40可对应于执行本申请实施例中描述的方法，并且装置40中的各个单元的上述和其它操作和/或功能分别为了实现图1中主处理器执行的各个方法的相应流程，为了简洁，在此不再赘述。

图5为本申请实施例提供的一种计算芯片启动装置50的结构示意图。该装置50可以用于执行图2所示的方法，具体可以用于执行图2所示的方法中交换机所执行的部分或全部操作。该装置50可以包括检测单元501和拷贝单元502。其中，检测单元501用于在BIOS芯片启动BIOS的过程中，检测到该装置50(如交换机)存储空间中存入了该多个计算芯片的启动文件。拷贝单元502用于将该装置50的存储空间中的该多个计算芯片的启动文件拷贝到相应计算芯片的存储空间，该多个计算芯片的启动文件用于启动该多个计算芯片。例如，结合图2，检测单元501具体可以用于执行S105中的检测操作，拷贝单元502具体可以用于执行S105中的拷贝操作。

可选的，拷贝单元502，用于当该多个计算芯片的启动文件相同时，将该启动文件多播到该多个计算芯片的存储空间中；当该多个计算芯片的启动文件包括M个互不相同的启动文件时，将该M个启动文件分别多播到相应的计算芯片的存储空间中，M是大于或等于2的整数。

可选的，拷贝单元502，用于根据计算芯片的多种类型与多种启动文件之间的对应关系，从该多种类型中查找目标计算芯片的类型，以获得目标计算芯片的启动文件；将目标计算芯片的启动文件拷贝到目标计算芯片的存储空间。

可选的，该装置50还可以包括接收单元503，用于接收来自BIOS芯片的命令，该命令用于交换机将该交换机的存储空间中的该多个计算芯片的启动文件拷贝到相应计算芯片的存储空间。

应理解的是，本申请实施例的装置50可以通过专用集成电路(ASIC)实现，或可编程逻辑器件(PLD)实现，上述PLD可以是复杂程序逻辑器件(CPLD)，现场可编程门阵列(FPGA)，通用阵列逻辑(GAL)或其任意组合。也可以通过软件实现图1所示的计算芯片启动方法时，装置50及其各个模块也可以为软件模块。

根据本申请实施例的装置50可对应于执行本申请实施例中描述的方法，并且装置50中的各个单元的上述和其它操作和/或功能分别为了实现图1中交换机执行的各个方法的相应流程，为了简洁，在此不再赘述。

图6为本申请实施例提供的一种计算芯片启动装置60的结构示意图。该装置60可以用于执行图2所示的方法，具体可以用于执行图2所示的方法中辅处理器所执行的部分或全部操作。该装置60可以包括接收单元601和响应单元602。其中，接收单元601用于接收来自BIOS芯片的第一命令，第一命令包括源地址和目的地址；源地址是存储器中存储有该多个计算芯片的启动文件的存储空间的地址，目的地址是交换机的存储空间的地址。响应单元602用于响应第一命令，以将源地址所指示的存储空间中的该多个计算芯片的启动文件，拷贝到目的地址所指示的存储空间，该多个计算芯片的启动文件用于启动该多个计算芯片。第一命令是BIOS芯片在启动BIOS的过程中发送的。例如，结合图2，接收单元601具体可以用于执行S102所对应的接收操作，响应单元602具体可以用于执行S103中的响应操作。

可选的，该装置60还可以包括发送单元603，用于在接收单元601接收到第一命令，且响应单元602还未响应第一命令之前，向BIOS芯片发送针对第一命令的返回信息；该返回信息用于BIOS芯片继续启动BIOS。例如，结合图2，发送单元603具体可以用于执行S104。

应理解的是，本申请实施例的装置60可以通过专用集成电路(ASIC)实现，或可编程逻辑器件PLD)实现，上述PLD可以是复杂程序逻辑器件(CPLD)，现场可编程门阵列(FPGA)，通用阵列逻辑(GAL)或其任意组合。也可以通过软件实现图1所示的计算芯片启动方法时，装置60及其各个模块也可以为软件模块。

根据本申请实施例的装置60可对应于执行本申请实施例中描述的方法，并且装置60中的各个单元的上述和其它操作和/或功能分别为了实现图1中辅处理器执行的各个方法的相应流程，为了简洁，在此不再赘述。

上述所描述的任意一种装置40、装置50或装置60均可以用于执行上述方法实施例中的相应步骤，因此，其相关内容的解释及有益效果均可以参考上述方法实施例中的相应描述，此处不再赘述。

本申请实施例还提供了一种计算机系统，包括：BIOS芯片、主处理器、辅处理器、存储器和多个计算芯片，存储器中存储有该多个计算芯片的启动文件。可选的，该系统还可以包括交换机。在一个示例中，该BIOS芯片可以是上述装置40。在一个示例中，该辅处理器可以是上述装置60。在一个示例中，该交换机可以是上述装置50。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件程序实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式来实现。该计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行计算机执行指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例的流程或功能。计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或者数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(digitalsubscriber line，DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可以用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁带)，光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘(solid state disk，SSD))等。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式。熟悉本技术领域的技术人员根据本申请提供的具体实施方式，可想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (19)

1.一种计算机系统，其特征在于，包括：基本输入输出系统BIOS芯片、交换机、辅处理器、存储器和多个计算芯片；所述存储器中存储有所述多个计算芯片的启动文件；

所述BIOS芯片，用于在BIOS启动的过程中，向所述辅处理器发送第一命令，所述第一命令包括源地址和目的地址；所述源地址是所述存储器中存储有所述多个计算芯片的启动文件的存储空间的地址，所述目的地址是所述交换机的存储空间的地址；

所述辅处理器，用于响应所述第一命令，以将所述源地址所指示的存储空间中的所述多个计算芯片的启动文件，拷贝到所述目的地址所指示的存储空间中；

所述交换机，用于将所述交换机的存储空间中的所述多个计算芯片的启动文件拷贝到相应计算芯片的存储空间；

所述计算芯片，用于根据所述计算芯片的存储空间中的启动文件进行启动。

2.根据权利要求1所述的计算机系统，其特征在于，

所述BIOS芯片具体用于：在所述BIOS启动的过程中，且识别到所述多个计算芯片之后，向所述辅处理器发送所述第一命令。

3.根据权利要求1或2所述的计算机系统，其特征在于，

所述辅处理器，还用于在接收到所述第一命令，且还未响应所述第一命令之前，向所述BIOS芯片发送针对所述第一命令的返回信息；

所述BIOS芯片，还用于在接收到所述返回信息之后，继续启动所述BIOS。

4.根据权利要求1至3任一项所述的计算机系统，其特征在于，所述交换机具体用于：

当所述多个计算芯片的启动文件均相同时，将所述启动文件多播到所述多个计算芯片的存储空间；

当所述多个计算芯片的启动文件包括M个互不相同的启动文件时，将所述M个启动文件分别多播到相应计算芯片的存储空间，所述M是大于或等于2的整数。

5.根据权利要求1至3任一项所述的计算机系统，其特征在于，所述多个计算芯片包括目标计算芯片；所述交换机具体用于：

根据计算芯片的多种类型与多种启动文件之间的对应关系，从所述多种类型中查找目标计算芯片的类型，以获得所述目标计算芯片的启动文件；

将所述目标计算芯片的启动文件拷贝到所述目标计算芯片的存储空间。

6.根据权利要求1至5任一项所述的计算机系统，其特征在于，

所述BIOS芯片，还用于经所述辅处理器向所述交换机发送第二命令；所述第二命令用于所述交换机将所述多个计算芯片的启动文件拷贝到相应计算芯片的存储空间；

所述交换机，还用于在接收到所述第二命令之后，将所述交换机的存储空间中的所述多个计算芯片的启动文件拷贝到相应计算芯片的存储空间。

7.根据权利要求1至6任一项所述的计算机系统，其特征在于，所述计算机系统还包括：

主处理器，用于将待处理任务分配给所述多个计算芯片；

所述多个计算芯片，还用于在启动之后，并行处理所述待处理任务。

8.一种计算芯片启动方法，其特征在于，应用于计算机系统，所述计算机系统包括：基本输入输出系统BIOS芯片、交换机、辅处理器、存储器和多个计算芯片，所述存储器中存储有所述多个计算芯片的启动文件；所述方法包括：

所述BIOS芯片在启动BIOS的过程中，向所述辅处理器发送第一命令，所述第一命令包括源地址和目的地址；所述源地址是所述存储器中存储有所述多个计算芯片的启动文件的存储空间的地址，所述目的地址是所述交换机的存储空间的地址；所述第一命令用于所述辅处理器将所述源地址所指示的存储空间中的所述多个计算芯片的启动文件，拷贝到所述目的地址所指示的存储空间中，所述多个计算芯片的启动文件用于启动所述多个计算芯片；

所述BIOS芯片经所述辅处理器向所述交换机发送第二命令；所述第二命令用于所述交换机将所述多个计算芯片的启动文件拷贝到相应计算芯片的存储空间。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述BIOS芯片在启动所述BIOS的过程中，向所述辅处理器发送第一命令，包括：

所述BIOS芯片在所述BIOS启动的过程中，且识别到所述多个计算芯片之后，向所述辅处理器发送所述第一命令。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，在所述BIOS芯片经所述辅处理器向所述交换机发送第二命令之前，所述方法还包括：

所述BIOS芯片接收来自所述辅处理器的针对所述第一命令的返回信息，并在接收到所述返回信息之后，继续启动所述BIOS。

11.一种计算芯片启动方法，其特征在于，应用于计算机系统，所述计算机系统包括：基本输入输出系统BIOS芯片、交换机、辅处理器、存储器和多个计算芯片，所述存储器中存储有所述多个计算芯片的启动文件；所述方法包括：

所述交换机在所述BIOS芯片启动BIOS的过程中，检测到所述交换机的存储空间中存入了所述多个计算芯片的启动文件；

所述交换机将所述多个计算芯片的启动文件拷贝到相应计算芯片的存储空间；所述多个计算芯片的启动文件用于启动所述多个计算芯片。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述交换机将所述多个计算芯片的启动文件拷贝到相应计算芯片的存储空间，包括：

当所述多个计算芯片的启动文件相同时，所述交换机将所述启动文件多播到所述多个计算芯片的存储空间中；或者，

当所述多个计算芯片的启动文件包括M个互不相同的启动文件时，所述交换机将所述M个启动文件分别多播到相应计算芯片的存储空间中，所述M是大于或等于2的整数。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述多个计算芯片包括目标计算芯片；所述交换机将所述多个计算芯片的启动文件拷贝到相应计算芯片的存储空间，包括：

所述交换机根据计算芯片的多种类型与多种启动文件之间的对应关系，从所述多种类型中查找目标计算芯片的类型，以获得所述目标计算芯片的启动文件；将所述目标计算芯片的启动文件拷贝到所述目标计算芯片的存储空间。

14.根据权利要求11至13任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述交换机接收来自所述BIOS芯片的命令，所述命令用于所述交换机将所述多个计算芯片的启动文件拷贝到相应计算芯片的存储空间。

15.一种计算芯片启动方法，其特征在于，应用于计算机系统，所述计算机系统包括：基本输入输出系统BIOS芯片、交换机、辅处理器、存储器和多个计算芯片，所述存储器中存储有所述多个计算芯片的启动文件；所述方法包括：

所述辅处理器接收来自所述BIOS芯片的第一命令，所述第一命令包括源地址和目的地址；所述源地址是所述存储器中存储有所述多个计算芯片的启动文件的存储空间的地址，所述目的地址是所述交换机的存储空间的地址；所述第一命令是所述BIOS芯片在启动BIOS的过程中发送的；

所述辅处理器响应所述第一命令，以将所述源地址所指示的存储空间中的所述多个计算芯片的启动文件，拷贝到所述目的地址所指示的存储空间中，所述多个计算芯片的启动文件用于启动所述多个计算芯片。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述辅处理器在接收到所述第一命令，且还未响应所述第一命令之前，向所述BIOS芯片发送针对所述第一命令的返回信息；所述返回信息用于所述BIOS芯片继续启动所述BIOS。

17.一种基本输入输出系统BIOS芯片，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储计算机执行指令，所述处理器用于调用所述计算机执行指令，使得所述BIOS芯片运行时，执行所述计算机执行指令以实现如权利要求8至10任一项所述的方法的操作步骤。

18.一种交换机，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储计算机执行指令，所述处理器用于调用所述计算机执行指令，使得所述交换机运行时，执行所述计算机执行指令以实现如权利要求11至14任一项所述的方法的操作步骤。

19.一种辅处理器，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储计算机执行指令，所述处理器用于调用所述计算机执行指令，使得所述辅处理器运行时，执行所述计算机执行指令以实现如权利要求15至16任一项所述的方法的操作步骤。

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