[发明专利]用于具有可重配置多端口的PCIE存储系统的QOS认知IO管理

说明书

描述了一种用于具有可重配置多端口的外围组件互连高速(PCIe)存储系统的服务质量(QoS)认知输入/输出(IO)管理的方法和系统。在实施例中，一种方法包括在接收器接口中接收来自软件应用的IO请求，所述IO请求包括用于通过数据访问端口传送数据的信息。该方法还可以包括在传输模式选择器中确定用于通过数据访问端口传送数据的传输模式，传输模式选自面向吞吐量的模式、等待时间敏感模式或平衡模式。另外，该方法可以包括响应于IO请求并根据数据传输模式，由块分配单元通过数据访问端口传送数据。

相关申请数据

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2016年5月25日提交的美国专利申请序列号62/341,602以及2016年8月3日提交的美国专利申请序列号15/227,959的优先权，其通过引用并入本文。

技术领域

本公开总体涉及数据处理系统，并且更具体地，涉及用于具有可重配置多端口的外围组件互连高速(PCIe)存储系统的服务质量(QoS)认知((QOS)-aware)输入/输出(IO)管理。

背景技术

诸如计算机系统的数据处理系统通常包括具有若干核心组件的主机系统，包括中央处理单元(CPU)、存储器设备、IO设备以及用于在主机系统的组件之间传输信息的设备互连或根联合体(root complex)。互连协议的一个示例是PCIe，其定义了主机系统组件之间的数据传输模式。

直接存储器访问(DMA)、直接高速缓存访问(DCA)和数据直接I/O(DDIO)是用于在主机系统(存储器或高速缓存)和IO设备之间传输数据的现有技术。DMA在IO设备和主机系统存储器之间传输数据。DDIO在IO设备和主机CPU的最末级高速缓存(LLC)之间传输数据。DCA就像DMA一样在IO设备和主机系统存储器之间传输数据，但是在数据传输完成后，DCA从存储器将数据预取到CPU高速缓存中。

主机系统通常包括多个数据处理端口，每一个数据处理端口可以配置为按照DMA、DCA或DDIO协议之一来传输数据。这样的端口在本文中被称为“多端口”。公共系统可以具有被配置用于DMA的一些多端口、被配置用于DDIO的一些多端口以及可能被配置用于DCA的一些多端口。现有系统软件使用这些技术(DMA、DCA或DDIO)之一向设备发送IO请求。然而，当前没有用来组合DMA、DCA或DDIO协议的功能方面或者针对多路复用、QoS控制或高速缓存流量控制来在协议之间动态切换的方法。

发明内容

描述了用于具有可重配置多端口的PCIe存储系统的QoS认知IO管理的方法和系统的实施例。在实施例中，一种方法包括在接收器接口中接收来自软件应用的IO请求，所述IO请求包括用于通过数据访问端口传送数据的信息。该方法还可以包括在传输模式选择器中确定用于通过数据访问端口传送数据的传输模式，传输模式选自面向吞吐量的模式、等待时间敏感模式或平衡模式。另外，该方法可以包括响应于IO请求并根据数据传输模式，由块分配单元通过数据访问端口传送数据。

系统的实施例可以包括数据通信控制器。数据通信控制器可以包括接收器接口，配置为接收来自软件应用的输入/输出(IO)请求，所述IO请求包括用于通过数据访问端口传送数据的信息。另外，数据通信控制器可以包括传输模式选择器，其耦合到接收器接口并且配置为确定用于通过数据访问端口传送数据的传输模式，传输模式选自面向吞吐量的模式、等待时间敏感模式或平衡模式。数据通信控制器还可以包括块分配单元，配置为响应于IO请求并根据数据传输模式通过数据访问端口传送数据。该系统还可以包括耦合到数据通信控制器的数据访问端口，数据访问端口被配置为通过外围组件互连总线将数据传送到外围设备。