CN113472562B - 一种设备管理方法、装置及计算机系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种设备管理方法，应用于一种包括交换设备和与之连接的设备的计算机系统，包括：第一交换设备获取多个端口连接的设备的信息；根据该多个端口连接的设备的信息，确定第一交换设备的响应接口，第一交换设备的不同响应端口连接不同设备，每个响应端口用于接收与每个响应端口连接的设备在设备枚举过程中发送的管理报文或对管理报文的响应。本申请技术方案中交换设备通过从多个端口中确定响应端口，该每个响应端口用于接收与之连接的每个设备在设备枚举过程中发送的管理报文或对管理报文的响应的响应端口，从而屏蔽非树形拓扑结构中的环路，使得非树形拓扑系统也能使用标准的PCIe拓扑发现流程。

Description

一种设备管理方法、装置及计算机系统

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，具体涉及一种设备管理方法、装置及计算机系统。

背景技术

高速串行计算机总线标准(peripheral component interconnect express，PCIe)总线作为一种高速串行计算机扩展总线被广泛应用在诸多领域。目前业界管理设备的方法，最通用的就是基于PCIe设备进行管理，使用标准的PCIe拓扑发现流程进行设备管理。树形拓扑结构是一种分级结构，由多个层次的星型结构纵向连接而成，组成树形拓扑结构的任意两个设备之间不产生回路。当前使用PCIe总线的计算机系统只支持树形拓扑结构，且标准的PCIe拓扑发现流程是基于树形拓扑结构，采用深度遍历的方式进行设备枚举，从而实现对计算机系统中PCIe设备的管理。树形拓扑结构存在路径过长，整个网络直径过大的问题。随着人工智能(artificial intelligence，AI)和自动驾驶等高性能计算场景的发展，由于单核芯片的计算性能受限于芯片物理封装已无法满足要求，因此，多芯片互联组成的高性能计算系统成为一种趋势。对于多芯片互联组成的系统，片间互联的数据传输性能将直接影响整个系统的计算性能，若使用采用树形拓扑结构的方式进行互联，则时延和带宽都无法满足需求，并且无法实现动态路由特性。因此，为了使时延和带宽能够满足需求，多芯片互联组成的高性能计算系统一般需要使用非树形拓扑的组网结构。

然而，非树形拓扑的组网结构中，经常会出现两个设备之间通过多条物理链路进行连接产生回路，以及多个设备之间组成环路的情况，使得当前标准的PCIe拓扑发现流程和设备管理流程无法适用。因此，如何解决非树形拓扑结构中的环路问题，使得非树形拓扑结构的高性能计算系统也能够采用标准的PCIe拓扑发现流程是一个亟待解决的问题。

发明内容

本申请实施例提供一种设备管理方法，能够屏蔽非树形拓扑结构中的环路，使得非树形拓扑系统也能够使用标准的PCIe拓扑发现流程。

为了达到上述目的，本申请提供如下技术方案：

本申请第一方面提供一种设备管理方法，应用于计算机系统，该计算机系统包括交换设备和与交换设备连接的设备，与交换设备连接的设备可以包括处理器、其他的交换设备或加速设备，设备管理方法包括：第一交换设备获取多个端口连接的设备的信息，第一交换设备可以是计算机系统中的任意一个交换设备，该多个端口是第一交换设备的所有端口中的部分或者全部，该多个端口均在数据链路层建链成功；第一交换设备根据多个端口连接的设备的信息，确定第一交换设备的响应端口，其中，第一交换设备的不同响应端口连接不同设备，每个响应端口用于接收与每个响应端口连接的设备在设备枚举过程中发送的管理报文或者对管理报文的响应，第一交换设备与多个设备连接，每个设备都与第一交换设备的一个或多个端口连接，一个响应端口只对应一个设备，该响应端口是第一交换设备与该设备连接的一个或多个端口中的一个，只有响应端口能够接收与之连接的设备在设备枚举过程中发送的管理报文或者对管理报文的响应，响应端口可以是连接同一个设备的多个端口中的任意一个，第一交换设备确定响应端口的方式可以是随机确定的，也可以是通过某种规则确定的。

由上述第一方面可知，第一交换设备通过获取多个端口连接的设备的信息，并根据每个端口连接的设备的信息确定第一交换设备的响应端口，不同响应端口连接不同设备，每个响应端口用于接收与每个响应端口连接的设备在设备枚举过程中发送的管理报文或者对管理报文的响应，从而屏蔽非树形拓扑结构中的环路，使得非树形拓扑系统也能够使用标准的PCIe拓扑发现流程。

结合上述第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，第一交换设备获取多个端口连接的设备的信息，包括：第一交换设备接收多个端口中每个端口连接的设备发送的第一报文，第一报文包括每个端口连接的设备的信息。

由以上第一方面第一种可能的实现方式可知，计算机系统中的各个设备在链路层建链成功之后，第一交换设备可以通过接收该多个端口中每个端口连接的设备发送的第一报文获取该每个端口连接的设备的信息，能够保证信息获取的准确性。

结合上述第一方面或第一方面第一种可能的实现方式，在第一方面第二种可能的实现方式中，第一交换设备的每个端口对应一个端口寄存器，该端口寄存器用于记录每个端口连接的设备的信息，例如，设备的类型和设备的标识，第一交换设备获取多个端口连接的设备的信息之后，还包括：第一交换设备更新每个端口对应的端口寄存器中记录的信息。

由以上第一方面第二种可能的实现方式可知，第一交换设备获取多个端口连接的设备的信息后，及时更新每个端口对应的端口寄存器记录的信息，在需要确定每个端口连接的设备的信息时，能够直接通过读取对应端口的端口寄存器的方式获取端口连接的设备信息，能够提升信息获取的速率，保证信息获取的准确性。

结合上述第一方面、第一方面第一种至第二种中任意一种可能的实现方式，在第一方面第三种可能的实现方式中，该方法还包括：第一交换设备向每个端口连接的设备发送第二报文，第二报文包括第一交换设备的信息。

结合上述第一方面、第一方面第一种至第三种中任意一种可能的实现方式，在第一方面第四种可能的实现方式中，第一交换设备根据多个端口连接的设备的信息，确定第一交换设备的响应端口，包括：第一交换设备遍历多个端口连接的设备的信息，确定多个端口连接的每个设备对应的响应端口，当存在至少两个端口连接同一个目标设备时，确定至少两个端口中的一个端口为目标设备对应的响应端口，对非响应端口进行处理，以使得非响应端口在设备枚举过程中不返回响应或者返回该端口不存在，对非响应端口进行处理的方式可以是对非响应端口执行端口设置操作，端口设置操作具体是指基于响应端口，对与其相连接相同设备的一个或多个端口进行特定的处理，如将与响应端口连接相同设备的一个或多个端口的标志位置位。

由以上第一方面第四种可能的实现方式可知，通过确定与第一交换设备连接的每个设备对应的响应端口，对于与每个响应端口连接相同设备的一个或多个非响应端口进行处理，使得只有响应端口能够接收与之连接的设备在设备枚举过程中发送的管理报文或者对管理报文的响应，非响应设备在设备枚举过程中不返回响应或者返回该端口不存在，从而能够很好的屏蔽非树形拓扑结构中的环路，保证非树形拓扑系统也能够使用标准的PCIE拓扑发现流程。

结合上述第一方面、第一方面第一种至第四种中任意一种可能的实现方式，在第一方面第五种可能的实现方式中，第一交换设备的响应端口中包括上行端口，第一交换设备根据多个端口连接的设备的信息，确定第一交换设备的响应端口，包括：第一交换设备根据多个端口连接的设备的信息确定上行端口，上行端口用于接收处理器在设备枚举过程中发送的管理报文。第一交换设备的响应端口中除了上行端口的其他端口，用于接收与其所连接的设备在设备枚举过程中对管理报文的响应。

结合上述第一方面第五种可能的实现方式，在第一方面第六种可能的实现方式中，第一交换设备根据多个端口连接的设备的信息确定上行端口，包括：第一交换设备确定多个端口连接的设备中存在处理器；第一交换设备确定连接处理器的一个端口为上行端口。当第一交换设备根据多个端口连接的设备的信息确定其所连接的设备中存在处理器时，第一交换设备可以直接设置连接该处理器的响应端口为上行端口。

结合上述第一方面第五种可能的实现方式，在第一方面第七种可能的实现方式中，第一交换设备根据多个端口连接设备的信息确定上行端口，包括：第一交换设备确定多个端口连接的设备中不存在处理器；第一交换设备接收第二交换设备发送的第三报文，根据第三报文确定上行端口。

结合上述第一方面、第一方面第一种至第七种中任意一种可能的实现方式，在第一方面第八种可能的实现方式中，第一交换设备获取多个端口连接的设备的信息之后，还包括：第一交换设备根据多个端口连接的设备的信息，确定第一交换设备连接的加速设备；第一交换设备对加速设备进行访问，将加速设备的配置空间映射至第一交换设备。

由以上第一方面第八种可能的实现方式可知，通过将其所连接的加速设备的配置空间映射到第一交换设备中，在设备枚举过程中，能够直接通过第一交换设备获取其所连接的加速设备的配置空间，无需再针对该每个加速设备进行一一探索，从而缩短整个设备枚举过程的时间。

结合上述第一方面、第一方面第一种至第八种中任意一种可能的实现方式，在第一方面第九种可能的实现方式中，设备的信息包括设备的类型和设备的标识，设备的类型可以包括处理器、交换设备或加速设备，设备的标识是用于指示一个设备的唯一标识，例如可以是设备ID。

本申请第二方面提供一种第一交换设备，第一交换设备应用于计算机系统，计算机系统还包括与第一交换设备连接的设备，第一交换设备包括：获取单元，用于获取多个端口连接的设备的信息；确定单元，用于根据获取单元获取的多个端口连接的设备的信息，确定第一交换设备的响应端口，其中，第一交换设备的不同响应端口连接不同设备，每个响应端口用于接收与每个响应端口连接的设备在设备枚举过程中发送的管理报文或者对管理报文的响应。

由上述第二方面可知，第一交换设备通过获取多个端口连接的设备的信息，并根据每个端口连接的设备的信息确定第一交换设备的响应端口，不同响应端口连接不同设备，每个响应端口用于接收与每个响应端口连接的设备在设备枚举过程中发送的管理报文或者对管理报文的响应，从而屏蔽非树形拓扑结构中的环路，使得非树形拓扑系统也能够使用标准的PCIe拓扑发现流程。

结合上述第二方面，在第二方面第一种可能的实现方式中，获取单元，用于接收多个端口中每个端口连接的设备发送的第一报文，第一报文包括每个端口连接的设备的信息。

结合上述第二方面或第二方面第一种可能的实现方式，在第二方面第二种可能的实现方式中，第一交换设备的每个端口对应一个端口寄存器，端口寄存器用于记录每个端口连接的设备的信息，第一交换设备还包括：更新单元，用于在获取单元获取多个端口连接的设备的信息之后，更新每个端口对应的端口寄存器中记录的信息。

结合上述第二方面、第二方面第一种至第二种中任意一种可能的实现方式，在第二方面第三种可能的实现方式中，第一交换设备还包括：发送单元，用于向每个端口连接的设备发送第二报文，第二报文包括第一交换设备的信息。

结合上述第二方面、第二方面第一种至第三种中任意一种可能的实现方式，在第二方面第四种可能的实现方式中，确定单元，用于遍历多个端口连接的设备的信息，确定多个端口连接的每个设备对应的响应端口，当存在至少两个端口连接同一个目标设备时，确定至少两个端口中的一个端口为目标设备对应的响应端口，对非响应端口进行处理，以使得非响应端口在设备枚举过程中不返回响应或者返回该端口不存在。

结合上述第二方面、第二方面第一种至第四种中任意一种可能的实现方式，在第二方面第五种可能的实现方式中，第一交换设备的响应端口中包括上行端口，确定单元，用于根据获取单元获取的多个端口连接的设备的信息确定上行端口，上行端口用于接收处理器在设备枚举过程中发送的管理报文。

结合上述第二方面第五种可能的实现方式，在第二方面第六种可能的实现方式中，确定单元，用于确定多个端口连接的设备中存在处理器；确定连接处理器的一个端口为上行端口。

结合上述第二方面第五种可能的实现方式，在第二方面第七种可能的实现方式中，确定单元，用于确定多个端口连接的设备中不存在处理器；接收第二交换设备发送的第三报文，根据第三报文确定所述上行端口。

结合上述第二方面、第二方面第一种至第七种中任意一种可能的实现方式，在第二方面第八种可能的实现方式中，确定单元，还用于在获取单元获取所述多个端口连接的设备的信息之后，根据多个端口连接的设备的信息，确定第一交换设备连接的加速设备；对加速设备进行访问，将加速设备的配置空间映射至第一交换设备。

结合上述第二方面、第二方面第一种至第八种中任意一种可能的实现方式，在第二方面第九种可能的实现方式中，设备的信息包括设备的类型和设备的标识。

本申请第三方面提供一种交换芯片，该交换芯片用于执行上述第一方面和第一方面第一种至第九种中任意一种可能的实现方式中的方法。

本申请第四方面提供一种计算机系统，该计算机系统包括第一交换设备和与该第一交换设备连接的设备，与第一交换设备连接的设备，用于向第一交换设备发送设备的信息，第一交换设备用于执行上述第一方面和第一方面第一种至第九种中任意一种可能的实现方式中的方法。

本申请第五方面提供一种计算机存储介质，该计算机存储介质可以是非易失性的。该计算机存储介质中存储有计算机可读指令，当该计算机可读指令被处理器执行时实现第一方面或第一方面的任一可能的实现方式中的方法。

本申请实施例采用一种设备管理的方法，第一交换设备通过获取多个端口连接的设备的信息，并根据每个端口连接的设备的信息确定第一交换设备的响应端口，不同响应端口连接不同设备，每个响应端口用于接收与每个响应端口连接的设备在设备枚举过程中对管理报文的响应，从而屏蔽非树形拓扑结构中的环路，使得非树形拓扑系统也能够使用标准的PCIE拓扑发现流程。

附图说明

图1是本申请实施例提供计算机系统的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的互联网络的连接示意图；

图3(a)是本申请实施例提供的互联网络的一种拓扑环路结构的示意图；

图3(b)是本申请实施例提供的互联网络的另一种拓扑环路结构的示意图；

图4是本申请实施例提供的设备管理方法的一个实施例示意图；

图5是本申请实施例提供的两个设备进行链路层建链的结构示意图；

图6是本申请实施例提供的第一交换设备确定响应端口的方法的一个实施例示意图；

图7是本申请实施例提供的上行端口的确定方法的一个实施例示意图；

图8是本申请实施例提供的将加速设备的配置空间映射到第一交换设备的流程示意图；

图9是本申请实施例提供的第一交换设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图，对本申请的实施例进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。本领域普通技术人员可知，随着新应用场景的出现，本发明实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或模块的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或模块，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块。在本申请中出现的对步骤进行的命名或者编号，并不意味着必须按照命名或者编号所指示的时间/逻辑先后顺序执行方法流程中的步骤，已经命名或者编号的流程步骤可以根据要实现的技术目的变更执行次序，只要能达到相同或者相类似的技术效果即可。本申请中所出现的模块的划分，是一种逻辑上的划分，实际应用中实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块可以结合成或集成在另一个系统中，或一些特征可以忽略，或不执行，另外，所显示的或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，模块之间的间接耦合或通信连接可以是电性或其他类似的形式，本申请中均不作限定。并且，作为分离部件说明的模块或子模块可以是也可以不是物理上的分离，可以是也可以不是物理模块，或者可以分布到多个电路模块中，可以根据实际的需要选择其中的部分或全部模块来实现本申请方案的目的。

本申请实施例的方法可以应用于各种服务器的计算机系统中，例如X86服务器、高级精简集机器(advanced RISC machine，ARM)服务器、性能优化增强的RISC(performanceoptimized with enchanted RISC，POWER)服务器等。图1为本申请实施例提供的一种计算机系统的架构示意图。

参阅图1，本申请实施例提供的计算机系统，可以包括一个或多个处理器101、互联网络102和一个或多个加速设备103。本申请实施例中的处理器101可以是中央处理单元(central processing unit，CPU)，加速设备103可以是图形处理器(graphics processingunit，GPU)、现场可编程逻辑门阵列(field programmable gate array,FPGA)或人工智能(artificial intelligence，AI)芯片等。互联网络102部分包含一个或多个交换设备1021，用于连接处理器101和加速设备103。本申请实施例中的交换设备可以是PCIe转换(switch)芯片。本申请实施例对处理器101、互联网络102中包含的交换设备1021以及加速设备103的数量不做限定。互联网络102部分使用高速内存总线协议互联，采用非树形的拓扑，用于减少处理器101和加速设备103之间的端到端时延，同时增加多路径和动态路由等特性。

如图2为本申请实施例提供的互联网络102的连接示意图。

图2示出了一个处理器101通过四个交换设备1021与10个加速设备连接的非树形拓扑结构。需要说明的是，图2仅仅是一个示例，不应理解为对互联网络102的结构的限制。

参考图2可以看出，互联网络102的非树形拓扑可以包含如3(a)-3(b)所示的两类拓扑环路结构。图3(a)所示的第一类拓扑环路结构中，两个交换设备1021之间存在多条物理链路。图3(b)所示的第二类拓扑环路结构中，多个交换设备1021之间组成环路。需要说明的是，图3(a)和图3(b)是本申请实施例中提供的互联网络102的非树形拓扑结构中的两类拓扑环路结构的示例性说明，不应理解为对本申请的限制。由于非树形拓扑结构中多种拓扑环路结构的出现，在初始化阶段进行网络内的设备枚举的过程(即：PCIe扫描过程、或称为PCIe拓扑发现流程)中，会出现探索回路，无法快速、有效地获得设备的拓扑结构。

基于上述的计算机系统和非树形拓扑的互联网络的结构，本申请实施例提供一种设备管理的方法，如图4所示。

参阅图4，本申请实施例提供的设备管理方法的一个实施例示意图，可以包括：

401、第一交换设备获取多个端口连接的设备的信息。

本申请实施例中，第一交换设备可以是互联网络102中包含的一个或多个交换设备1021中的任意一个。本申请实施例中，当第一交换设备所包含的多个端口与其他设备在链路层建链成功之后，第一交换设备首先获取该多个端口中每个端口连接的设备的信息。本申请实施例中，该多个端口是指第一交换设备包含的全部端口中的部分或者全部。

需要说明的是，本申请实施例中，计算机系统中的各个设备在链路层建链成功之后，每个设备均会发送一个携带本端设备的信息的报文至各个端口连接的设备。因此，本申请实施例中，第一交换设备获取多个端口连接的设备的信息可以是通过接收该多个端口中每个端口连接的设备发送的第一报文获取的，第一交换设备根据每个端口连接的设备发送的第一报文，便可以确定每个端口连接的设备的信息。与此同时，第一交换设备也可以将本端设备的信息携带在第二报文中通过多个端口中的每个端口发送给该每个端口连接的设备，从而实现点对点信息交换的目的。

可选地，本申请实施例中，设备的信息可以包括设备的类型和设备的标识，例如：设备的类型可以是交换设备、处理器或者加速设备，设备的标识是指设备的ID，同一类型的设备具有其唯一的ID。

可选地，本申请实施例中，每个设备均可以包含两个全局寄存器，一个用于表示该设备的类型TYPE，另一个用于表示该设备的标识，如GUID。每个设备的每个端口均可以对应一个端口寄存器，该端口寄存器用于记录端口所连接的设备的信息，如设备的类型和设备的标识。当两个设备,如设备1和设备2之间在链路层建链成功后,在进行上述的点对点信息交换过程后，会更新本端的端口的端口寄存器中记录的信息，从而标识每个端口连接的设备的信息。如图5所示，为本申请实施例提供的两个设备进行链路层建链的结构示意图。

402、第一交换设备根据该多个端口连接的设备的信息，确定第一交换设备的响应端口，其中，第一交换设备的不同响应端口连接不同设备，每个响应端口用于接收与每个响应端口连接的设备在设备枚举过程中发送的管理报文或者对管理报文的响应。

本申请实施例中，第一交换设备在获取多个端口连接的设备的信息之后，根据每个端口连接的设备的信息，确定第一交换设备的响应端口。本申请实施例中，第一交换设备与多个设备连接，每个设备都与第一交换设备的一个或多个端口连接，第一交换设备根据多个端口连接的设备的信息，确定哪些端口连接了同一个设备。本申请实施例中，不同的响应端口连接不同的设备，第一交换设备的响应端口用于接收与该响应端口连接的设备在设备枚举过程中发送的管理报文或者用于接收与该响应端口连接的设备在设备枚举过程中对管理报文的响应。即一个响应端口只对应一个设备，该响应端口是第一交换设备与该设备连接的一个或多个端口中的一个，其他端口可以被视为非响应端口，只有响应端口会接收该设备在设备枚举过程中发送的管理报文或接收该设备在设备枚举过程中对管理报文的响应，非响应端口不会接收该设备在设备枚举过程中发送的管理报文或者该设备在设备枚举过程中对管理报文的响应，可选地非响应端口还可以返回该端口不存在的信息，从而防止出现探索回路。

本申请实施例中，响应端口可以是连接同一个设备的多个端口中的任意一个，第一交换设备确定响应端口的方式可以是随机确定的，也可以是通过某种规则确定的，本申请实施例对此不做限定。优选地，本申请实施例提供一种第一交换设备在获取多个端口连接的设备的信息之后，根据该多个端口连接的设备的信息确定第一交换设备的响应端口的具体实现方式，如图6所示。

参阅图6，本申请实施例提供的第一交换设备确定响应端口的方法的一个实施例，可以包括：

601、第一交换设备设置一个端口为起始端口。

本申请实施例中，第一交换设备在获取多个端口连接的设备的信息之后，每个端口的端口寄存器记录的信息均被更新，记录所连接的设备的信息，如设备的类型和标识，第一交换设备通过读取端口寄存器记录的内容便可以知道该端口所连接的设备的信息。

第一交换设备首先从多个端口中设置一个起始端口，该起始端口可以是多个端口中的任意一个端口。例如，第一交换设备包含的多个端口的数目为50，编号依次为0、1、2...47、48、49。第一交换设备可以设置端口0为起始端口，起始端口的端口寄存器记录该起始端口连接的设备为设备A。

602、第一交换设备对每个端口的端口寄存器进行依次遍历，从而判断每个端口所连接的设备与起始端口连接的设备是否相同。

本申请实施例中，在设置起始端口之后，第一交换设备依次遍历其他的每个端口的端口寄存器，判断每个端口的端口寄存器所记录的设备的信息与起始端口的端口寄存器记录的设备的信息是否相同。若相同，则代表该端口与起始端口连接了相同的设备A，若不相同，则代表该端口与起始端口连接的设备不同。

603、第一交换设备对与起始端口连接相同设备的每个端口执行端口设置操作。

本申请实施例中，若在遍历过程中，一个或多个端口所连接的设备与起始端口连接的设备相同，则第一交换设备对该一个或多个端口中的每个端口执行端口设置操作。

本申请实施例中，端口设置操作具体是指基于起始端口，对与其相连接相同设备的一个或多个端口进行特定的处理。优先地，一种具体的处理方式可以是将与起始端口连接相同设备的一个或多个端口的标志位置位。例如，假设正常端口的标志位为0，第一交换设备的多个端口在链路层建链成功后，每个端口的标志位均为0。在设置端口0为起始端口后，第一交换设备在遍历过程中确定端口5和端口6与端口0连接的设备相同，则第一交换设备将端口5和端口6的标志位置位为1，从而实现对端口5和端口6的端口设置操作。端口0作为正常端口，即为连接设备A的响应端口。在PCIe设备枚举过程中，如果某个端口的标志位置位，则该端口不会接收与该端口连接的设备设备枚举过程中发送的管理报文或者对管理报文的响应。

604、第一交换设备选择下一个端口为起始端口并执行端口设置操作，直至所有端口处理完成。

本申请实施例中，在完成步骤601-步骤603中对与第一个起始端口连接相同设备的每个端口执行端口设置操作之后，第一交换设备选择选择下一个端口作为新的起始端口，并重复步骤602-步骤603中的操作，完成新一轮的端口设置操作，直至所有的端口均处理完成，第一交换设备设置的每个起始端口即为第一交换设备的响应端口。

需要说明的是，本申请实施例中，该下一个端口为标志位没有置位的端口，且标志位已经置位的端口将不参与新一轮的端口设置操作。

例如，步骤601-步骤602中将端口0设置为起始端口，在完成了与端口0连接的设备相同的一个或多个端口的端口设置操作之后，当端口1标志位未置位，则第一交换设备可以设置端口1为新的起始端口，端口1所连接的设备为设备B，第一交换设备将采用与步骤602-步骤603中相同的方法，确定与端口1连接相同设备的一个或多个端口，并将与端口1连接相同设备的一个或多个端口进行置位，从而完成新一轮的端口设置操作。直到最后一个端口处理完成，第一交换设备确定出所有的响应端口，本申请实施例中没有被置位的端口，即第一交换设备设置的每个起始端口即为第一交换设备的响应端口。

需要说明的是，图6所示的第一交换设备确定响应端口的方法仅仅是本申请实施例中第一交换设备确定响应端口的一种优选实施例，本申请实施例中，第一交换设备也可以通过其他的规则或方式确定第一交换设备的响应端口，本申请实施例对此均不做限定。

本申请实施例中，第一交换设备通过获取多个端口连接的设备的信息，并根据每个端口连接的设备的信息确定第一交换设备的响应端口，不同响应端口连接不同设备，每个响应端口用于接收与每个响应端口连接的设备在设备枚举过程中发送的管理报文或者对管理报文的响应，从而屏蔽非树形拓扑结构中的环路，使得非树形拓扑系统也能够使用标准的PCIE拓扑发现流程。

可选地，图4中的设备管理方法中，第一交换设备的响应端口中包括一个上行端口，该上行端口用于第一交换设备接收与该上行端口连接的设备在在设备枚举过程中发送的管理报文。在设备枚举过程中，第一交换设备的响应端口中不是上行端口的其他端口，均不能接收设备枚举过程中的管理报文，该其他端口中的每个响应端口，用于接收与其所连接的设备在设备枚举过程中对管理报文的响应。

本申请实施例中，上行端口的确定与第一交换设备连接的多个设备中是否包含处理器有关。因此，本申请实施例中，第一交换设备在确定第一交换设备的多个响应设备时，首先会根据每个端口连接的设备的信息，例如可以是通过读取每个端口的端口寄存器，判断所连接的多个设备中是否包含处理器。当存在处理器时，第一交换设备可以直接设置连接该处理器的响应端口为上行端口。当第一交换设备连接的多个设备中不包含处理器时，先不进行上行端口的设置，而是等待第一交换设备所连接的其他交换设备，如第二交换设备通过目标接口发送的第三报文，该三报文是用于设置上行端口的配置报文，第一交换设备根据第三报文进行上行端口的设置。具体的，本申请实施例中提供一种上行端口的确定方法的一个实施例示意图，请参阅图7。

如图7所示，本申请实施例提供的上行端口的确定方法的一个实施例，可以包括：

701、第一交换设备根据多个端口连接的设备的信息，判断是否存在连接处理器的端口。

本申请实施例中，在图4中的步骤402中，第一交换设备在根据多个端口连接的设备的信息确定第一交换设备的响应端口时，第一交换设备还会根据多个端口连接的设备的信息，判断是否存在连接处理器的端口。

702、若存在，则第一交换设备设置连接该处理器的响应端口为上行端口。

本申请实施例中，若第一交换设备连接的多个设备中包含处理器，则设置连接该处理器的响应端口为上行端口。

可选地，本申请实施例中，当第一交换设备设置连接处理器的响应端口为上行端口之后，若第一交换设备所连接的多个设备中还包含一个或多个第三交换设备，则第一交换设备可以向该一个或多个第三交换设备发送第四报文，该第思报文用于指示该一个或多个第三交换设备确定上行端口。

703、若不存在，且第一交换设备接收到第二交换设备通过目标端口发送的第三报文，第一交换设备判断是否存在上行端口。

本申请实施例中，若第一交换设备连接的多个设备中不包含处理器，且第一交换设备通过目标端口接收到第二交换设备发送的第三报文，则首先判断是否已经设置了上行端口。

704、若没有设置上行端口，则设置该目标端口为上行端口。

当第一交换设备确定上行端口还未设置时，设置该目标端口为上行端口。需要说明的是，若第一交换设备在还未设置上行端口时，接收到多个第三交换设备发送的第四报文，则可以设置第一个接收到第三报文的端口为上行端口。

上述对本申请实施例中上行端口的设置方法进行了介绍，可选地，本申请实施例中，若第一交换设备没有连接处理器，也可以通过接收处理器下发的配置信息进行上行端口的设置，本申请实施例对此不做限定。

可选地，基于上述的实施例，本申请实施例中，第一交换设备在获取多个端口连接的设备的信息，并确定第一交换设备的响应端口之后，还会根据多个端口连接的设备的信息，确定与第一交换设备连接的加速设备，然后通过连接加速设备的的响应端口对加速设备进行访问，然后将这些加速设备的PCIe配置空间映射到第一交换设备中。如图8所示，即为本申请实施例提供的将加速设备的配置空间映射到第一交换设备中的流程示意图。参阅图8，交换设备中的INIT模块在获取多个端口中每个端口连接的设备的设备信息之后，发起对加速设备的访问，然后将所有的加速设备的PCIe配置空间映射到本端中的增强的配置存取机制(enhanced configuration access mechanism,ECAM)中，当进行设备枚举时，处理器扫描到第一交换设备，可以直接在第一交换设备中把与其相连的加速设备直接进行一一扫描，而不需要再单独的扫描每个加速设备，从而缩短整个系统的PCIe枚举时间。

上述对本申请实施例中的设备管理方法进行了介绍，接下来对本申请实施例中的第一交换设备的结构进行具体的介绍，请参阅图9。

图9为本申请实施例提供的第一交换设备的结构示意图。

参阅图9，本申请实施例提供的第一交换设备90应用于计算机系统，计算机系统中还包括还包括与第一交换设备90连接的设备，第一交换设备90可以包括：

获取单元901，用于获取多个端口连接的设备的信息；

确定单元902，用于根据所述获取单元901获取的所述多个端口连接的设备的信息，确定所述第一交换设备的响应端口，其中，所述第一交换设备的不同响应端口连接不同设备，每个响应端口用于接收与每个响应端口连接的设备在设备枚举过程中发送的管理报文或者对所述管理报文的响应。

本申请实施例中，第一交换设备90通过获取多个端口连接的设备的信息，并根据每个端口连接的设备的信息确定第一交换设备的响应端口，不同响应端口连接不同设备，每个响应端口用于接收与每个响应端口连接的设备在设备枚举过程中发送的管理报文或者对管理报文的响应，从而屏蔽非树形拓扑结构中的环路，使得非树形拓扑系统也能够使用标准的PCIE拓扑发现流程。

可选地，作为一个实施例，所述获取单元901，用于接收所述多个端口中每个端口连接的设备发送的第一报文，所述第一报文包括每个端口连接的设备的信息。

可选地，作为一个实施例，所述第一交换设备的每个端口对应一个端口寄存器，所述端口寄存器用于记录所述每个端口连接的设备的信息，所述第一交换设备还包括：更新单元903，用于在所述获取单元901获取所述多个端口连接的设备的信息之后，更新每个端口对应的端口寄存器中记录的信息。

可选地，作为一个实施例，所述第一交换设备90还包括：发送单元904，用于向所述每个端口连接的设备发送第二报文，所述第二报文包括所述第一交换设备的信息。

可选地，作为一个实施例，所述确定单元902，用于遍历所述多个端口连接的设备的信息，确定所述多个端口连接的每个设备对应的响应端口，当存在至少两个端口连接同一个目标设备时，确定所述至少两个端口中的一个端口为所述目标设备对应的响应端口，对非响应端口进行处理，以使得所述非响应端口在设备枚举过程中不返回响应或者返回该端口不存在。

可选地，作为一个实施例，所述第一交换设备的响应端口中包括上行端口，所述确定单元902，用于根据所述获取单元901获取的所述多个端口连接的设备的信息确定所述上行端口，所述上行端口用于接收处理器在设备枚举过程中发送的管理报文。

可选地，作为一个实施例，所述确定单元902，用于确定所述多个端口连接的设备中存在处理器；确定连接所述处理器的一个端口为所述上行端口。

可选地，作为一个实施例，所述确定单元902，用于确定所述多个端口连接的设备中不存在处理器；接收第二交换设备发送的第三报文，根据所述第三报文确定所述上行端口。

可选地，作为一个实施例，所述确定单元902，还用于在所述获取单元901获取多个端口连接的设备的信息之后，根据所述多个端口连接的设备的信息，确定所述第一交换设备连接的加速设备；对所述加速设备进行访问，将所述加速设备的配置空间映射至所述第一交换设备。

可选地，作为一个实施例，所述设备的信息包括设备的类型和设备的标识。

需要说明的是，以上各个模块或单元都可以通过软件、硬件或软件硬件结合的方式来实现。

本申请中，交换设备中可以包含一个或多个处理器，以及包含一个或多个内嵌或者外挂的存储器。“通过软件实现”是指处理器通过读取并执行存储在存储器中的程序指令来实现上述模块或单元所对应的功能。其中，本申请实施例中交换设备所包含的处理器是指具有执行程序指令功能的处理电路，具体是指一种微处理器或微控制器(microcontroller unit，MCU)这类能够运行程序指令的处理电路，这些处理电路可以包括一个或多个用于执行程序指令以进行数据运算或处理的核。例如：ARM软核。本申请中，交换设备可以是个独立封装的半导体芯片。

本申请中，“通过硬件实现”是指通过在交换设备的各个物理端口设置不具有程序指令处理功能的硬件处理电路来实现上述模块或者单元的功能，该硬件处理电路可以通过分立的硬件元器件组成，也可以是集成电路。为了减少功耗、降低尺寸，通常会采用集成电路的形式来实现。硬件处理电路可以包括ASIC(application-specific integratedcircuit，专用集成电路)，或者PLD(programmable logic device，可编程逻辑器件)；其中，PLD又可包括FPGA(field programmable gate array，现场可编程门阵列)、CPLD(complexprogrammable logic device，复杂可编程逻辑器件)等等。这些硬件处理电路可以是单独封装的一块半导体芯片。

需要说明的是，本申请在通过软件、硬件或者软件硬件结合的方式实现时，可以使用不同的软件、硬件，并不限定只使用一种软件或者硬件。例如，其中，其中一个模块或者单元可以使用一种处理器来实现，另一个模块或者单元可以使用另一个处理器来实现。同理，当使用硬件实现时，其中一个模块或者单元可以使用ASIC来实现，另一个模块或者单元可以使用FPGA实现。当然，也不限定部分或者所有的模块或者单元使用同一种软件或者同一种硬件来实现。此外，对于本领域技术人员，可以知道，软件通常来说灵活性更好，但性能不如硬件，而硬件正好相反，因此，本领域技术人员可以结合实际需求来选择软件或者硬件或者两者结合的形式来实现。本领域普通技术人员可以意识到，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，能够以硬件、软件、或者软件和硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，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。

应注意，本文描述的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。

应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，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，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

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。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。

所述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所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述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。所述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计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(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。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存储的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述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。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：ROM、RAM、磁盘或光盘等。

以上对本申请实施例所提供的设备管理方法、装置及计算机系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (20)

1.一种设备管理方法，其特征在于，所述方法应用于计算机系统，所述计算机系统包括交换设备和与所述交换设备连接的设备，所述与所述交换设备连接的设备包括处理器和加速设备，所述交换设备为高速串行计算机总线标准PCIe转换芯片，所述方法包括：

第一交换设备获取多个端口连接的设备的信息；

所述第一交换设备根据所述多个端口连接的设备的信息，确定所述第一交换设备的响应端口，其中，所述第一交换设备的不同响应端口连接不同设备，每个响应端口用于接收与每个响应端口连接的设备在设备枚举过程中发送的管理报文或者对所述管理报文的响应；

所述第一交换设备根据所述多个端口连接的设备的信息，确定所述第一交换设备的响应端口，包括：

所述第一交换设备遍历所述多个端口连接的设备的信息，确定所述多个端口连接的每个设备对应的响应端口，当存在至少两个端口连接同一个目标设备时，确定所述至少两个端口中的一个端口为所述目标设备对应的响应端口，对非响应端口进行处理，以使得所述非响应端口在设备枚举过程中不返回响应或者返回该端口不存在。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一交换设备获取多个端口连接的设备的信息，包括：

所述第一交换设备接收所述多个端口中每个端口连接的设备发送的第一报文，所述第一报文包括每个端口连接的设备的信息。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一交换设备的每个端口对应一个端口寄存器，所述端口寄存器用于记录所述每个端口连接的设备的信息，所述第一交换设备获取所述多个端口连接的设备的信息之后，还包括：

所述第一交换设备更新每个端口对应的端口寄存器中记录的信息。

4.根据权利要求1-2任一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述第一交换设备向所述每个端口连接的设备发送第二报文，所述第二报文包括所述第一交换设备的信息。

5.根据权利要求1-2任一所述的方法，其特征在于，所述第一交换设备的响应端口中包括上行端口，所述第一交换设备根据所述多个端口连接的设备的信息，确定所述第一交换设备的响应端口，包括：

所述第一交换设备根据所述多个端口连接的设备的信息确定所述上行端口，所述上行端口用于接收处理器在设备枚举过程中发送的管理报文。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一交换设备根据所述多个端口连接的设备的信息确定所述上行端口，包括：

所述第一交换设备确定所述多个端口连接的设备中存在处理器；

所述第一交换设备确定连接所述处理器的一个端口为所述上行端口。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一交换设备根据所述多个端口连接设备的信息确定所述上行端口，包括：

所述第一交换设备确定所述多个端口连接的设备中不存在处理器；

所述第一交换设备接收第二交换设备发送的第三报文，根据所述第三报文确定所述上行端口。

8.根据权利要求1-2任一所述的方法，其特征在于，所述第一交换设备获取多个端口连接的设备的信息之后，所述方法还包括：

所述第一交换设备根据所述多个端口连接的设备的信息，确定所述第一交换设备连接的加速设备；

所述第一交换设备对所述加速设备进行访问，将所述加速设备的配置空间映射至所述第一交换设备。

9.根据权利要求1-2任一所述的方法，其特征在于，所述设备的信息包括设备的类型和设备的标识。

10.一种第一交换设备，其特征在于，所述第一交换设备应用于计算机系统，所述计算机系统还包括与所述第一交换设备连接的设备，所述与所述第一交换设备连接的设备包括处理器和加速设备，所述第一交换设备为高速串行计算机总线标准PCIe转换芯片，所述第一交换设备包括：

获取单元，用于获取多个端口连接的设备的信息；

确定单元，用于根据所述获取单元获取的所述多个端口连接的设备的信息，确定所述第一交换设备的响应端口，其中，所述第一交换设备的不同响应端口连接不同设备，每个响应端口用于接收与每个响应端口连接的设备在设备枚举过程中发送的管理报文或者对所述管理报文的响应；

所述确定单元，用于遍历所述多个端口连接的设备的信息，确定所述多个端口连接的每个设备对应的响应端口，当存在至少两个端口连接同一个目标设备时，确定所述至少两个端口中的一个端口为所述目标设备对应的响应端口，对非响应端口进行处理，以使得所述非响应端口在设备枚举过程中不返回响应或者返回该端口不存在。

11.根据权利要求10所述的第一交换设备，其特征在于，

所述获取单元，用于接收所述多个端口中每个端口连接的设备发送的第一报文，所述第一报文包括每个端口连接的设备的信息。

12.根据权利要求10或11所述的第一交换设备，其特征在于，所述第一交换设备的每个端口对应一个端口寄存器，所述端口寄存器用于记录所述每个端口连接的设备的信息，所述第一交换设备还包括：

更新单元，用于在所述获取单元获取所述多个端口连接的设备的信息之后，更新每个端口对应的端口寄存器中记录的信息。

13.根据权利要求10-11任一所述的第一交换设备，其特征在于，所述第一交换设备还包括：

发送单元，用于向所述每个端口连接的设备发送第二报文，所述第二报文包括所述第一交换设备的信息。

14.根据权利要求10-11任一所述的第一交换设备，其特征在于，所述第一交换设备的响应端口中包括上行端口，

所述确定单元，用于根据所述获取单元获取的所述多个端口连接的设备的信息确定所述上行端口，所述上行端口用于接收处理器在设备枚举过程中发送的管理报文。

15.根据权利要求14所述的第一交换设备，其特征在于，

所述确定单元，用于确定所述多个端口连接的设备中存在处理器；确定连接所述处理器的一个端口为所述上行端口。

16.根据权利要求14所述的第一交换设备，其特征在于，

所述确定单元，用于确定所述多个端口连接的设备中不存在处理器；接收第二交换设备发送的第三报文，根据所述第三报文确定所述上行端口。

17.根据权利要求10-11任一所述的第一交换设备，其特征在于，

所述确定单元，还用于在所述获取单元获取所述多个端口连接的设备的信息之后，根据所述多个端口连接的设备的信息，确定所述第一交换设备连接的加速设备；对所述加速设备进行访问，将所述加速设备的配置空间映射至所述第一交换设备。

18.根据权利要求10-11任一所述的第一交换设备，其特征在于，所述设备的信息包括设备的类型和设备的标识。

19.一种交换芯片，其特征在于，所述交换芯片用于执行如前述权利要求1-9任一项所述的方法。

20.一种计算机系统，其特征在于，所述计算机系统包括第一交换设备和与所述第一交换设备连接的设备，

所述与第一交换设备连接的设备，用于向所述第一交换设备发送设备的信息；

所述第一交换设备，用于执行如前述权利要求1-9任一项所述的方法。