JPWO2006114822A1 - Dmaコントローラ、ノード、データ転送制御方法、及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
図示の情報処理システムは、RAIDを構成する複数のストレージ・モジュール50が、PCI_Expressのシリアルバス70とPCI_Expressスイッチ80を介して、相互に接続されている。PCI_Expressスイッチ80は、各シリアルバスを接続する各ポート(不図示)を有し、任意のポート間のパケットルーティングを行う。
まず、図9のデータ転送シーケンスに示すように、任意のDATAの転送処理は、実際にDATAを転送する処理の前後に、ローカルノード−リモードノード間で各種メッセージ送受信を行う。ローカルノードのファームウェア101は、1つのメッセージをDMAコントローラ102によって送信させる毎に、このメッセージとディスクリプタとをローカルメモリに格納してからDMAコントローラ102を起動することで、当該メッセージの送信をDMAコントローラ102に依頼する。これより、DMAコントローラ102は、ディスクリプタを読出し・解析することで(ディスクリプタの格納位置は決まっている)、上記メッセージをリモートノードに転送する。これは、リモートノード側においても同様である。また、メッセージ送信の場合だけでなく、DATA送信の場合も同様である。
本発明の課題は、ファームウェアから見たレイテンシを改善するものであって、特にデータ転送前後に行われるメッセージ交換の際、送信したメッセージの種類によっては、応答を待つことなく擬似的に応答をファームウェアに通知することで、応答待ち時間を減少させて別処理を実行させることが可能となるDMAコントローラ、そのプログラム等を提供することである。
尚、本実施の形態の説明では、DMAコントローラ間の接続にPCI_Expressアーキテクチャを用いる場合を例にして説明するが、本発明は、従来の任意のシリアルインタフェースやパラレルインタフェースを用いる構成であっても適用可能である。
本例の情報処理システム全体の構成は、図8で説明した従来の構成と略同様である。図1には、図8の様な情報処理システムにおける各ノードの構成例を示すものである。
メモリ12は、CPU11配下のローカルメモリであり、CPU11は、メモリハブ13を介してメモリ12へのデータ・リード/ライトを行う。DMAコントローラ14も、メモリハブ13を介してメモリ12へのデータ・リード/ライトを行う。以下の説明では、メモリハブ13に関しては特に言及しないが、メモリ12に対するデータ・リード/ライトは、常にメモリハブ13に介して行っている。
以上述べた動作自体は、従来と略同様であるが、本例では、送信依頼する(メモリ12に格納する)データがメッセージである場合には、そのディスクリプタに“データ転送先からのレスポンスを待つ必要があるもの”であるか否かを示す情報(フラグ等)が含まれており、DMAコントローラ14の転送制御部14aが、このフラグを参照して、後述する転送制御処理を実行する点が、従来とは異なる。すなわち、転送するメッセージの種類によっては、DMAコントローラ14は、データ転送先からのレスポンスを待たずに、擬似的にファームウェアに対して完了通知する点が、従来とは異なる。
図2に、複数のノードがPCI_Expressのようなシリアルインタフェースを用いて相互に接続された、RAID等の情報処理システム全体の構成例を示す。この全体構成自体は、図8で説明した従来の構成と略同様であり、ここでは、各ノードについてはファームウェア(CPU11)とDMAコントローラ14のみを示している。
図4(a)には、ある実データ(DATA)のデータ送信に伴う各種メッセージのデータ転送シーケンスの具体例を示す。
図4(a)に示したメッセージの種類は、cmd、adr、done、及びcmpの4種類である。これら各種メッセージ・タイプの機能は、既に従来で説明してあり、図4(b)に示す通りである。すなわち、cmpは、ローカルノードからリモートノードに対するリソース(メモリ)確保要求である。adrは、リモートノードから返信されてくる、確保したメモリアドレスの通知である。doneは、ローカルノードからリモートノードに対するデータ転送終結通知である。cmpは、リモードノードから返信されてくる、データ受信完了通知である。
図6に示す処理は、ハードウェアによって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。ハードウェアで実現する場合には、従来のハードウェア構成に、上記フラグを参照して、フラグがOFFであって場合には従来通りの動作を行い、フラグがONであった場合にはメッセージ送信後直ちにファームウェアに対する割込みを発生させる回路構成が加わるだけである。
図7において、ローカル側ノード20のファームウェア21(CPU)がDMAコントローラ22を起動すると、DMAコントローラ22は、ディスクリプタを参照して、メッセージ“cmd”をリモート側ノード30に送信すると共に、このメッセージ“cmd”に対応する上記フラグがONであることから、リモート側ノード30からの完了応答を待つことなく、ファームウェア21に対する割込み(完了通知)を実行する。これによって、ファームウェア21は、例えば別の他ノードに対する処理等を実行することができる。その後、DMAコントローラ22は、リモート側ノード30からの完了応答を受信したら、これを破棄する。
上記メッセージ“adr”を受信したDMAコントローラ22は、ファームウェア21に対する割込み(メッセージ“adr”受信の通知)を実行し、その後DATA転送が行われることになる。しかし、もし、何等かの理由で、上記メッセージ“cmd”送信依頼してから所定時間経過しても、メッセージ“adr”を受信しなかった場合には、ファームウェア21はタイムアウト検出することになる。この様に、データ転送シーケンスとして、あるメッセージの送信に対して、送信先から応答メッセージが返信されることが決まっている場合には、応答メッセージが送られてこないことを以って、当該送信したメッセージが相手先に届いていない、と間接的に判断できる。
Claims (7)
- DMAコントローラを有する複数のノードがバスにより接続された情報処理システムにおける該各DMAコントローラにおいて、
自ノードのファームウェアからメッセージ送信依頼を受けると、該メッセージが送信先ノードからの完了応答が必要なものであるか否かを判定し、該完了応答が必要無いものであると判定した場合には、該メッセージを前記バスを介して送信先ノードのDMAコントローラに送信すると共に、該送信先ノードからの完了応答を待たずに、前記自ノードのファームウェアに対して完了通知するデータ転送制御手段を有することを特徴とするDMAコントローラ。 - 前記ファームウェアは、前記メッセージ送信依頼において、前記メッセージと共に、該メッセージのディスクリプタとして、該メッセージが送信先ノードからの完了応答が必要なものであるか否かを示すフラグ情報を含むディスクリプタを前記データ転送制御手段に渡し、
前記データ転送制御手段は、該フラグ情報を参照することで、前記送信先ノードからの完了応答が必要なものであるか否かを判定することを特徴とする請求項1記載のDMAコントローラ。 - 前記送信先ノードからの完了応答が必要無いメッセージは、該メッセージ送信後に、前記送信先ノードから何らかのメッセージが送られてくることが決められているメッセージであることを特徴とする請求項1又は2記載のDMAコントローラ。
- 前記バスは、PCI_Expressアーキテクチャを用いたシリアルバスであることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載のDMAコントローラ。
- 複数のノードがバスにより接続された情報処理システムにおける該各ノードにおいて、
自ノードのファームウェアからメッセージ送信依頼を受けると、該メッセージが送信先ノードからの完了応答が必要なものであるか否かを判定し、該完了応答が必要無いものであると判定した場合には、該メッセージを前記バスを介して送信先ノードのDMAコントローラに送信すると共に、該送信先ノードからの完了応答を待たずに、前記自ノードのファームウェアに対して完了通知するDMAコントローラを有することを特徴とするノード。 - DMAコントローラを有する複数のノードがバスにより接続された情報処理システムにおける該各DMAコントローラによるデータ転送制御方法であって、
自ノードのファームウェアからメッセージ送信依頼を受けると、該メッセージが送信先ノードからの完了応答が必要なものであるか否かを判定し、該完了応答が必要無いものであると判定した場合には、該メッセージを前記バスを介して送信先ノードのDMAコントローラに送信すると共に、該送信先ノードからの完了応答を待たずに、前記自ノードのファームウェアに対して完了通知することを特徴とするデータ転送制御方法。 - DMAコントローラを有する複数のノードがバスにより接続された情報処理システムにおける該各DMAコントローラのコンピュータに、
自ノードのファームウェアからメッセージ送信依頼を受けると、該メッセージが送信先ノードからの完了応答が必要なものであるか否かを判定し、該完了応答が必要無いものであると判定した場合には、該メッセージを前記バスを介して送信先ノードのDMAコントローラに送信すると共に、該送信先ノードからの完了応答を待たずに、前記自ノードのファームウェアに対して完了通知する機能を実現させる為のプログラム。
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