專利名稱：Cpu控制臺重定向方法、系統(tǒng)及cpu的制作方法
技術領域：
本申請涉及計算機技術領域，尤其涉及CPU (Central Processing Unit，中央處理 器)控制臺重定向方法、系統(tǒng)及CPU。
背景技術：
由Unix衍生出的各種開源系統(tǒng)，如Linux，Solaris, FreeBSD等，是目前最具活 力和競爭力的操作系統(tǒng)，其中Linux以其開放源代碼的模式，和可靠的安全性和穩(wěn)定性的 特點廣泛地應用于各個領域?；贚inux系統(tǒng)的大型計算機系統(tǒng)中通常包含成百上千 個 CPU，這些 CPU 通過 PCI (Peripheral Componentlnterconnect，外部設備互聯(lián))或者 PCIe (Peripheral Component Interconnectexpress,高速夕卜部設備互聯(lián))進行互聯(lián)?，F(xiàn)有技術中，通過接出的CPU串口對運行在CPU上的信息進行讀寫操作和查看，這 些信息包括操作系統(tǒng)的打印信息以及應用程序信息，但是，串口雖然常用且可靠，當系統(tǒng)中 的CPU較多時，就需要為不同的CPU接出大量的串口線，或者接出少量的串口線在不同的 CPU之間切換，因此操作過程比較繁瑣；另外，也可以通過網絡工具對CPU信息進行操作，但 是由于這種方式依賴于網絡，需要在系統(tǒng)初始化后才能應用，因此無法查看已運行進程的 實時打印信息，導致無法讀取到全部的CPU信息。

發(fā)明內容
本申請實施例的目的是提供CPU控制臺重定向方法、系統(tǒng)及CPU，以解決現(xiàn)有技術 中在讀取系統(tǒng)中CPU信息時操作過程繁瑣，且難以讀取到全部CPU信息的問題。為解決上述技術問題，本申請實施例提供如下技術方案一種CPU控制臺重定向方法，應用于包含若干CPU的計算機系統(tǒng)中，所述若干CPU 之間通過總線相連，所述若干CPU中包括至少一個第一 CPU和至少一個第二 CPU，包括在所述第一 CPU的內存上為所述第二 CPU分配緩沖區(qū)；分別在所述第一 CPU和第二 CPU上構建虛擬總線設備，通過所述虛擬總線設備關 聯(lián)所述第一 CPU和第二 CPU;所述第一 CPU和第二 CPU通過所述緩沖區(qū)進行CPU信息的讀寫操作。所述總線具體為PCIe總線，所述在第一 CPU的內存上為第二 CPU分配緩沖區(qū)包 括在所述第一 CPU的內存上分別為每個第二 CPU分配輸入緩沖區(qū)和輸出緩沖區(qū)，每 個所述緩沖區(qū)包括讀指針、寫指針和數(shù)據(jù)區(qū)；將所述第一 CPU和第二 CPU分別映射到PCI總線空間。所述在第一 CPU上構建虛擬總線設備包括所述第一 CPU構建字符設備驅動及其對應的應用程序，每個字符設備對應一個第 二 CPU ；將虛擬總線設備注冊為所述字符設備，所述應用程序通過驅動實現(xiàn)對所述字符設備的讀寫操作。所述在第二 CPU上構建虛擬總線設備包括所述第二 CPU在最后一個控制臺命令行參數(shù)中指定控制臺設備為虛擬總線設備；根據(jù)所述命令行參數(shù)將所述虛擬總線設備注冊為控制臺設備，并將所述虛擬總線設備注冊為虛擬終端設備。所述第一 CPU和第二 CPU通過所述緩沖區(qū)進行CPU信息的讀寫操作包括第一 CPU操作輸入緩沖區(qū)的寫指針，將輸入所述第一 CPU的數(shù)據(jù)寫入所述輸入緩 沖區(qū)的數(shù)據(jù)區(qū)，所述第二 CPU操作輸入緩沖區(qū)的讀指針，讀取所述輸入緩沖區(qū)數(shù)據(jù)區(qū)中的 數(shù)據(jù)；第二 CPU操作輸出緩沖區(qū)的寫指針，將所述第二 CPU的控制臺數(shù)據(jù)寫入所述輸出 緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)區(qū)，所述第一 CPU操作輸出緩沖區(qū)的讀指針，讀取所述輸出緩沖區(qū)數(shù)據(jù)區(qū)中 的數(shù)據(jù)。一種CPU控制臺重定向系統(tǒng)，包括若干通過總線相連的CPU，所述若干CPU中包括 至少一個第一 CPU和至少一個第二 CPU，其中，所述第一 CPU，用于構建虛擬總線設備，并在其內存上為所述第二 CPU分配緩沖 區(qū)；所述第二 CPU，用于構建虛擬總線設備；所述第一 CPU和所述第二 CPU通過所述構建的虛擬總線設備進行關聯(lián)，并通過所 述緩沖區(qū)進行CPU信息的讀寫操作。所述總線具體為PCIe總線，所述第一 CPU，具體用于在其內存上分別為每個第二 CPU分配輸入緩沖區(qū)和輸出緩沖區(qū)，每個所述緩沖區(qū)包括讀指針、寫指針和數(shù)據(jù)區(qū)，將所述 第一 CPU和第二 CPU分別映射到PCI總線空間。一種CPU，應用于包含若干CPU的計算機系 統(tǒng)中，所述若干CPU之間通過總線相連，所述若干CPU中包括至少一個第一 CPU和至少一個 第二 CPU，所述一種CPU為所述計算機系統(tǒng)中的第一 CPU，包括分配單元，用于在所述CPU的內存上為所述第二 CPU分配緩沖區(qū)；關聯(lián)單元，用于在所述CPU上構建虛擬總線設備，并通過所述虛擬總線設備與同 樣構建了虛擬總線設備的第二 CPU關聯(lián)；操作單元，用于通過所述緩沖區(qū)對所述第二 CPU的CPU信息進行讀寫操作。所述總線具體為PCIe總線，所述分配單元包括緩沖區(qū)分配子單元，用于在所述CPU的內存上分別為每個第二 CPU分配輸入緩沖 區(qū)和輸出緩沖區(qū)，每個所述緩沖區(qū)包括讀指針、寫指針和數(shù)據(jù)區(qū)；空間映射子單元，用于將所述CPU和第二 CPU分別映射到PCI總線空間。所述關聯(lián)單元包括結構構建子單元，用于構建字符設備驅動及其對應的應用程序，每個字符設備對 應一個第二 CPU ；設備注冊子單元，用于將虛擬總線設備注冊為所述字符設備，所述應用程序通過 驅動實現(xiàn)對字符設備的讀寫操作。所述操作單元包括輸入緩沖區(qū)操作子單元，用于操作輸入緩沖區(qū)的寫指針，將輸入所述第一 CPU的數(shù)據(jù)寫入所述輸入緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)區(qū)；輸出緩沖區(qū)操作子單元，用于操作輸出緩沖區(qū)的讀指針，讀取所述輸出緩沖區(qū)數(shù) 據(jù)區(qū)中由所述第二 CPU寫入的控制臺數(shù)據(jù)。一種CPU，應用于包含若干CPU的計算機系統(tǒng)中，所述若干CPU之間通過總線相連， 所述若干CPU中包括至少一個第一 CPU和至少一個第二 CPU，所述一種CPU為所述計算機系 統(tǒng)中的第二 CPU，包括關聯(lián)單元，用于在所述CPU上構建虛擬總線設備，并通過所述虛擬總線設備與同 樣構建了虛擬總線設備的第一 CPU關聯(lián)，所述第一 CPU上的內存上為所述第二 CPU分配了 緩沖區(qū)；操作單元，用于通過所述緩沖區(qū)對所述第一 CPU的CPU信息進行讀寫操作。所述總線具體為PCIe總線，且所述第一 CPU的內存上為所述CPU分配了輸入緩沖 區(qū)和輸出緩沖區(qū)，所述每個緩沖區(qū)包括讀指針、寫指針和數(shù)據(jù)區(qū)，所述關聯(lián)單元包括控制臺設備指定子單元，用于在最后一個控制臺命令行參數(shù)中指定控制臺設備為 虛擬總線設備；虛擬總線設備注冊子單元，用于根據(jù)所述命令行參數(shù)將所述虛擬總線設備注冊為 控制臺設備，并將所述虛擬總線設備注冊為虛擬終端設備。所述操作單元包括輸入緩沖區(qū)操作子單元，用于操作輸入緩沖區(qū)的讀指針，讀取所述輸入緩沖區(qū)數(shù) 據(jù)區(qū)中由第一 CPU寫入的輸入數(shù)據(jù)；輸出緩沖區(qū)操作子單元，用于操作輸出緩沖區(qū)寫指針，將所述CPU的控制臺數(shù)據(jù) 寫入所述輸出緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)區(qū)?？梢?，本申請實施例應用在包含若干通過總線相連的CPU的計算機系統(tǒng)中，若干 CPU中包括至少一個第一 CPU和至少一個第二 CPU，在第一 CPU的內存上為所述第二 CPU分 配緩沖區(qū)，并分別在第一 CPU和第二 CPU上構建虛擬總線設備，第一 CPU和第二 CPU通過 虛擬總線設備關聯(lián)，并通過緩沖區(qū)進行CPU信息的讀寫操作。本申請實施例中通過在第一 CPU上為第二 CPU分配緩沖區(qū)從而將第二 CPU控制臺重定向到第一 CPU上，由此實現(xiàn)在第 一 CPU上對第二 CPU的信息進行讀寫操作，當系統(tǒng)中CPU數(shù)量較多時，不必通過串口進行讀 寫操作，并且由于本申請實施例在進行CPU控制臺重定向過程中，不依賴于網絡，因此第一 CPU可以查看第二CPU所有已運行進程的打印信息，由此增強了系統(tǒng)的對CPU信息讀取的方 便性和靈活性。


為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 申請中記載的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提 下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本申請CPU控制臺重定向方法的第一實施例流程圖；圖2為本申請CPU控制臺重定向方法的第一實施例流程圖；圖3為本申請實施例中基于PCIe的多CPU互聯(lián)結構示意圖4為本申請實施例中PCI空間的分配結構示意圖；圖5A為本申請實施例中主從CPU對緩沖區(qū)進行讀寫操作的示意圖；圖5B為本申請實施例中對緩沖區(qū)進行讀寫操作的應用流程示意圖；圖6為本申請CPU控制臺重定向系統(tǒng)的實施例框圖；圖7A為本申請一種CPU的實施例框圖；圖7B為本申請圖7A所示CPU中分配單元的實施例框圖；圖7C為本申請圖7A所示CPU中關聯(lián)單元的實施例框圖；圖7D為本申請圖7A所示CPU中操作單元的實施例框圖；圖8A為本申請另一種CPU的實施例框圖；圖8B為本申請圖8A所示CPU中關聯(lián)單元的實施例框圖；圖8C為本申請圖8A所示CPU中操作單元的實施例框圖。
具體實施例方式本申請實施例提供一種CPU控制臺重定向方法、系統(tǒng)及CPU。為了使本技術領域的人員更好地理解本申請實施例中的技術方案，并使本申請實 施例的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本申請實施例中技術方 案作進一步詳細的說明。本申請實施例應用于包含若干CPU的計算機系統(tǒng)中，若干CPU之間通過總線相連， 該總線通常為PCI或者PCIe，在若干CPU中包括至少一個第一 CPU和至少一個第二 CPU，在 實現(xiàn)CPU控制臺重定向的過程中，系統(tǒng)中通常指定一個第一 CPU，該第一 CPU稱為主CPU，將 剩余的CPU作為第二 CPU，這些第二 CPU稱為從CPU，將從CPU控制臺重定向到主CPU上后， 以便在主CPU上實現(xiàn)對從CPU信息的讀寫操作。參見圖1，為本申請CPU控制臺重定向方法的第一實施例流程圖；步驟101 在第一 CPU的內存上為第二 CPU分配緩沖區(qū)。步驟102 分別在第一 CPU和第二 CPU上構建虛擬總線設備，通過虛擬總線設備關 聯(lián)第一 CPU和第二 CPU。步驟103 第一 CPU和第二 CPU通過緩沖區(qū)進行CPU信息的讀寫操作，結束當前流程。參見圖2，為本申請CPU控制臺重定向方法的第二實施例流程圖，該實施例示出了 重定向的詳細過程，其中總線為PCIe總線步驟201 在第一 CPU的內存上分別為每個第二 CPU分配輸入緩沖區(qū)和輸出緩沖 區(qū)，每個緩沖區(qū)包括讀指針、寫指針和數(shù)據(jù)區(qū)。步驟202 將第一 CPU和第二 CPU分別映射到PCI總線空間。步驟203 第一 CPU構建字符設備驅動及其對應的應用程序，每個字符設備對應一 個第二 CPU。步驟204 將虛擬總線設備注冊為字符設備，應用程序通過驅動實現(xiàn)對字符設備 的讀寫操作。步驟205 第二 CPU在最后一個控制臺命令行參數(shù)中指定控制臺設備為虛擬總線 設備。
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步驟206 根據(jù)命令行參數(shù)將虛擬總線設備注冊為控制臺設備，并將虛擬總線設 備注冊為虛擬終端設備。步驟207 判斷哪一個緩沖區(qū)需要進行數(shù)據(jù)讀寫操作，若為輸入緩沖區(qū)，則執(zhí)行步 驟208 ；若為輸出緩沖區(qū)，則執(zhí)行步驟210。步驟208 第一 CPU操作輸入緩沖區(qū)的寫指針，將輸入第一 CPU的數(shù)據(jù)寫入輸入緩 沖區(qū)的數(shù)據(jù)區(qū)。 步驟209 第二 CPU操作輸入緩沖區(qū)的讀指針，讀取輸入緩沖區(qū)數(shù)據(jù)區(qū)中的數(shù)據(jù)， 結束當前流程。步驟210 第二 CPU操作輸出緩沖區(qū)的寫指針，將第二 CPU的控制臺數(shù)據(jù)寫入輸出 緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)區(qū)。步驟211 第一 CPU操作輸出緩沖區(qū)的讀指針，讀取輸出緩沖區(qū)數(shù)據(jù)區(qū)中的數(shù)據(jù)， 結束當前流程。本申請實施例的核心在于用虛擬tty設備模型實現(xiàn)了多CPU之間的控制臺重定 向，關鍵點是如何在發(fā)生控制臺重定向關系的CPU之間構建和實現(xiàn)起到橋梁作用的虛擬 tty設備模型，重點是在不同CPU上如何實現(xiàn)緩沖區(qū)共享及如何對共享緩沖區(qū)進行同步讀 寫操作，如何把該設備模型虛擬化為虛擬tty設備、控制臺設備及字符設備。參見圖3，為本申請實施例中基于PCIe的多CPU互聯(lián)結構示意圖。圖3中示出了 N個CPU，其中CPU 0為主CPU，CPU 1至CPU N為從CPU，這些從CPU 作為PCIe設備連接在PCIe Switch (交換器)上，PCIe Switch (交換器)與主CPU的Root complex (根聯(lián)合體)相連，PCIe Switch可以是一級或者多級結構，每個CPU上均可運行 Linux系統(tǒng)。參見圖4，為本申請實施例中PCI空間的分配結構示意圖。其中，主CPU 0為每個CPU分配讀寫緩沖區(qū)，如圖2中所示的tty_buf_in和tty_ buf_out，其中tty_buf_in為輸入緩沖區(qū)，tty_buf_out為輸出緩沖區(qū)，這兩個緩沖區(qū)均映 射到PCI空間，每個從CPU緩沖區(qū)內的1~和《分別為讀指針和寫指針，buf為數(shù)據(jù)區(qū)，BUF_ SIZE為數(shù)據(jù)區(qū)的大?。恢鰿PUO為從CPUl至從CPU N分配的緩沖區(qū)，以及從CPUl至從CPU N均映射到PCI空間，由此實現(xiàn)主CPUO對通過操作緩沖區(qū)tty_buf_in和tty_buf_out實現(xiàn) 對從CPU的讀寫操作。參見圖5A，為本申請實施例中主從CPU對緩沖區(qū)進行讀寫操作的示意圖。其中，假設主CPU為CPUO，從CPU為CPUn。一方面，可以在主CPUO所在的終端上 運行應用程序，該應用程序執(zhí)行將從標準輸入讀到的數(shù)據(jù)傳給CPUO的內核，CPUO的內核操 作tty_buf_in的寫指針W，把數(shù)據(jù)寫到輸入緩沖區(qū)tty_buf_in的數(shù)據(jù)區(qū)，當tty_buf_in的 數(shù)據(jù)區(qū)內有數(shù)據(jù)時，從CPUn的內核就會操作tty_buf_in的讀指針r，讀取tty_buf_in數(shù) 據(jù)區(qū)中的數(shù)據(jù)；另一方面，從CPUn的內核操作寫指針w，把所有發(fā)送給該從CPUn的控制臺 及控制臺設備的數(shù)據(jù)寫到輸出緩沖區(qū)tty_buf_0ut的數(shù)據(jù)區(qū)，當tty_buf_0ut的數(shù)據(jù)區(qū)有 數(shù)據(jù)時，主CPUO的內核操作讀指針r，把tty_buf_0ut數(shù)據(jù)區(qū)中的數(shù)據(jù)讀到主CPUO上運行 的應用程序，該應用程序在標準輸出上顯示接收到的數(shù)據(jù)，由此實現(xiàn)從CPUn的CPU信息在 主CPUO所在的終端上輸出。由此可知，從CPUn的控制臺(console)就相當于重定向到了 主CPUO上；另外，對緩沖區(qū)的寫操作既可采用循環(huán)覆蓋的方式，也可用寫滿就停的方式，對此本申請實施例不進行限制。 下面結合圖3至圖5A，通過具體應用描述本申請實施例的重定向過程。
在下面描述的應用過程中，虛擬總線設備用pcitty表示，在從CPU —側，pcitty表 示為控制臺設備和虛擬tty設備，在主CPU —側，pcitty表示為字符設備及其對應的應用 程序，重定向過程包括一、從CPU控制臺的重定向 在Linux系統(tǒng)中，CPU內核的打印信息(printk)通常會輸出到命令行參數(shù) console所指定的所有設備上，但是參數(shù)console指定的最后一個設備才能成為控制臺設 備(/dev/console)，應用程序的標準輸入、輸出都會在初始化時定向到控制臺設備上，所有 的輸入、輸出都是對控制臺設備進行操作。首先，把虛擬總線設備pcitty指定為最后一個console命令行參數(shù)，例如， console = pcittyO，其中pcittyO表示第一個pcitty設備，并將指定的console命令行 參數(shù)傳遞給從CPU的內核，從CPU的內核解析該console命令行參數(shù)時，將最后一個參數(shù) pcittyO初始化為控制臺設備；其次，在pcitty驅動模塊中，構建console結構，把pcitty注冊為控制臺設備，由 此實現(xiàn)控制臺設備的setup (建立)、device (驅動)、write (寫入)等方法。其中，setup 方法用于將pcitty的緩沖區(qū)tty_buf_in和tty_buf_out由PCI空間映射到內核空間，映 射之后驅動就可以訪問這兩個緩沖區(qū)；device方法用于將控制臺驅動指定為pcitty的tty 驅動(tty驅動的構建在下一段中描述)，當打開控制臺設備時，tty驅動通過調用device 方法，把控制臺設備與pcitty的tty驅動綁定，也就是說，所有對控制臺設備的讀寫操作， 都會轉化為tty驅動對緩沖區(qū)tty_buf_in和tty_buf_out的讀寫操作；write方法用于將 打印信息輸出到當前控制臺，即寫到tty_buf_0ut緩沖區(qū)；最后，在pcitty驅動模塊中，把pcitty初始化為一個虛擬tty設備，即注冊tty驅 動和tty設備，由此實現(xiàn)虛擬tty設備驅動的open (打開)、close (關閉)、write (寫入) 等方法。其中，open方法用于打開虛擬tty設備，該方法可以通過遞增一個引用計數(shù)器來 統(tǒng)計open的次數(shù)，第一次open時可以初始化一個定時器，用于定時讀取tty_buf_in中的 數(shù)據(jù)，當打開控制臺設備時，內核tty核心會在調用控制臺設備的device方法后通過已綁 定的tty驅動回調該方法；close方法與open方法對應，用于遞減一個引用計數(shù)器，當計數(shù) 器為0時，銷毀該定時器，當關閉控制臺設備時，tty核心通過tty驅動回調該方法；write 方法用于把tty核心所接收到的數(shù)據(jù)通過驅動寫到對應的緩沖區(qū)，當向控制臺設備寫數(shù)據(jù) 時，tty核心通過tty驅動回調該方法，把數(shù)據(jù)寫到tty_buf_0ut緩沖區(qū)，同時更新寫指針， 一旦tty_buf_0ut數(shù)據(jù)區(qū)中有數(shù)據(jù)，主CPU就會讀取該數(shù)據(jù)并輸出到標準輸出；由于tty設 備驅動沒有讀方法，因此本申請實施例可以通過定時器定時查詢tty_buf_in緩沖區(qū)，一旦 主CPU向該緩沖區(qū)寫數(shù)據(jù)，則定時器就會讀出數(shù)據(jù)，更新讀指針，并把數(shù)據(jù)推送給tty核心， tty核心對數(shù)據(jù)進行相應的處理。二、主CPU上創(chuàng)建驅動和應用程序首先，在主CPU上創(chuàng)建緩沖區(qū)，包括tty_buf_in和tty_buf_out，若有N個從CPU， 則需要分配N個pcitty緩沖區(qū)，把緩沖區(qū)映射到PCI空間，從而使從CPU能夠找到各自的 緩沖區(qū)位置；
其次，構建字符設備pcitty的文件操作結構，實現(xiàn)open (打開)、close (關閉)、 read(讀出)、write(寫入)、poll (調用)等操作方法。其中，open方法用于打開字符設 備pcitty，并維護一個引用計數(shù)器，使得字符設備pcitty同時至多被打開一次，該方法還 會初始化一個定時器，用于定時監(jiān)測tty_buf_in和tty_buf_out，若tty_buf_in緩沖區(qū)未 滿或tty_buf_0ut緩沖區(qū)非空，則定時器函數(shù)會喚醒阻塞在select函數(shù)上的進程，使該進 程能夠寫tty_buf_in緩沖區(qū)或讀tty_buf_out緩沖區(qū)；close方法與open方法對應，用于 遞減引用計數(shù)器，以及銷毀定時器；read方法用于將tty_buf_0ut中的數(shù)據(jù)讀到緩沖區(qū)，并 更新讀指針；write方法用于把緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)寫到tty_buf_in，更新寫指針；poll方法用于 調用select函數(shù)，從而使應用程序pcitty阻塞，當應用程序被定時器喚醒后，則可以進行 讀寫操作；最后，注冊字符設備pcitty，字符設備pcitty的讀寫數(shù)據(jù)操作通過回調前述文件 操作結構中的方法實現(xiàn)，每個從CPU都對應一個字符設備pcitty η (η為1至N的整數(shù))，這 樣每個從CPU的控制臺都能重定向到主CPU上。三、主CPU與從CPU之間對緩沖區(qū)的讀寫操作首先，打開字符設備pcitty n, pcitty η是第η個從CPU對應的字符設備，成功打 開的該字符設備后的設備描述符稱為fdn，標準輸入描述符表示為0，標準輸出描述符表示 為1 ；其次，在進行寫操作時，把0阻塞在select函數(shù)的讀描述符集合上，若0上對應有 數(shù)據(jù)輸入，再把fdn阻塞在select函數(shù)的寫描述符集合上，如果fdn可寫，則把從0上讀到 的數(shù)據(jù)寫到fdn上，即寫到tty_buf_in緩沖區(qū)；在進行讀操作時，把fdn阻塞在select函 數(shù)的讀描述符集合上，若fdn上有數(shù)據(jù)可讀，則把數(shù)據(jù)讀到1上，即把tty_buf_0ut中的數(shù) 據(jù)讀到標準輸出；最后，循環(huán)執(zhí)行前述讀寫操作，將在主CPU所在終端上的讀寫操作轉化為對從CPU 的讀寫操作。參見圖5B，為對緩沖區(qū)進行讀寫操作的應用流程示意圖步驟501 打開字符設備 fdn = /dev/pcitty η。步驟502 判斷select 0和字符設備fdn的讀操作，若select 0或fdn上有數(shù)據(jù) 可讀，則執(zhí)行步驟503 ；如果select出錯，則返回步驟502。步驟503 判斷0上是否有數(shù)據(jù)可讀，若有，則執(zhí)行步驟504 ；否則，執(zhí)行步驟506。步驟504 判斷select fdn的寫操作，若fdn可寫數(shù)據(jù)，則執(zhí)行步驟505 ；若fdn不 可寫數(shù)據(jù)，則執(zhí)行步驟506。步驟505 讀取0的數(shù)據(jù)并將讀到的數(shù)據(jù)寫到fdn。步驟506 判斷fdn是否有數(shù)據(jù)可讀，若有，則執(zhí)行步驟507 ；若沒有數(shù)據(jù)可讀，則 返回步驟502。步驟507 讀取fdn的數(shù)據(jù)到輸出到1，返回步驟501。另外，需要說明的是，上面以主從CPU模式的多對一重定向實例來闡述本申請實 施例，但是，本發(fā)明實施例能夠實現(xiàn)任意兩個CPU之間的重定向；并且，雖然本發(fā)明以Linux 系統(tǒng)和PCI/PCIe為基礎描述了 CPU之間的互聯(lián)結構，但是，無論CPU之間采用什么總線互 聯(lián)，只要緩沖區(qū)能夠實現(xiàn)共享即可，而且無論CPU上運行什么操作系統(tǒng)，只要該操作系統(tǒng)系
11統(tǒng)支持tty設備和控制臺設備的虛擬化，就能根據(jù)本申請實施例實現(xiàn)任意CPU之間控制臺 的重定向。與本申請CPU控制臺重定向方法的實施例相對應，本申請還提供了 CPU控制臺重 定向系統(tǒng)及CPU的實施例。參見圖6，為本申請CPU控制臺重定向系統(tǒng)的實施例框圖。本申請CPU控制臺重定向系統(tǒng)為包含若干CPU的計算機系統(tǒng)，若干CPU之間通過 總線相連，該系統(tǒng)中包括至少一個第一 CPTO10和至少一個第二 CPTO20，為了示例方便，圖6 中僅示出了一個第一 CPU610和一個第二 CPU620。其中，第一 CPTO10，用于構建虛擬總線設備，并在其內存上為第二 CPTO20分配緩 沖區(qū)；第二 CPTO20，用于構建虛擬總線設備；第一 CPTO10和第二 CPTO20通過構建的虛擬總線設備進行關聯(lián)，并通過緩沖區(qū)進 行CPU信息的讀寫操作。具體的，系統(tǒng)中的總線為PCIe總線，第一 CPTO10具體用于，在其內存上分別為每 個第二 CPU分配輸入緩沖區(qū)和輸出緩沖區(qū)，每個緩沖區(qū)包括讀指針、寫指針和數(shù)據(jù)區(qū)，將第 一 CPU和第二 CPU分別映射到PCI總線空間。參見圖7A，為本申請一種CPU的實施例框圖。該CPU應用于包含若干CPU的計算機系統(tǒng)中，若干CPU之間通過總線相連，若干 CPU中包括至少一個第一 CPU和至少一個第二 CPU，本實施例中示出的CPU為該計算機系統(tǒng) 中的第一 CPU。該CPU包括分配單元710、關聯(lián)單元720和操作單元730。其中，分配單元710，用于在CPU的內存上為第二 CPU分配緩沖區(qū)；關聯(lián)單元720，用于在CPU上構建虛擬總線設備，并通過虛擬總線設備與同樣構建 了虛擬總線設備的第二 CPU關聯(lián)；操作單元730，用于通過緩沖區(qū)對第二 CPU的CPU信息進行讀寫操作。參見圖7B，為本申請圖7A所示CPU中分配單元的實施例框圖。該分配單元包括緩沖區(qū)分配子單元711和空間映射子單元712。其中，緩沖區(qū)分配子單元711，用于在CPU的內存上分別為每個第二 CPU分配輸入 緩沖區(qū)和輸出緩沖區(qū)，每個緩沖區(qū)包括讀指針、寫指針和數(shù)據(jù)區(qū)；空間映射子單元712，用于將CPU和第二 CPU分別映射到總線空間，該總線空間具 體為PCI總線空間。參見圖7C，為本申請圖7A所示CPU中關聯(lián)單元的實施例框圖。該關聯(lián)單元包括結構構建子單元721和設備注冊子單元722。其中，結構構建子單元721，用于構建字符設備的數(shù)據(jù)操作結構，每個字符設備對 應一個第二 CPU ；設備注冊子單元722，用于將字符設備注冊為虛擬總線設備，該字符設備通過回調 數(shù)據(jù)操作結構實現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀寫操作。參見圖7D，為本申請圖7A所示CPU中操作單元的實施例框圖。該操作單元包括輸入緩沖區(qū)操作子單元731和輸出緩沖區(qū)操作子單元732。
其中，輸入緩沖區(qū)操作子單元731，用于操作輸入緩沖區(qū)的寫指針，將輸入第一 CPU的數(shù)據(jù)寫入輸入緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)區(qū)；輸出緩沖區(qū)操作子單元732，用于操作輸出緩沖區(qū)的讀指針，讀取輸出緩沖區(qū)數(shù)據(jù) 區(qū)中由第二 CPU寫入的控制臺數(shù)據(jù)。參見圖8A，為本申請另一種CPU的實施例框圖。
該CPU應用于包含若干CPU的計算機系統(tǒng)中，若干CPU之間通過總線相連，若干 CPU中包括至少一個第一 CPU和至少一個第二 CPU，本實施例中示出的CPU為該計算機系統(tǒng) 中的第二 CPU。該CPU包括關聯(lián)單元810和操作單元820。其中，關聯(lián)單元810，用于在CPU上構建虛擬總線設備，并通過虛擬總線設備與同 樣構建了虛擬總線設備的第一 CPU關聯(lián)，第一 CPU的內存上為該CPU分配了緩沖區(qū)；操作單元820，用于通過緩沖區(qū)對第一 CPU的CPU信息進行讀寫操作。參加圖8B，為本申請圖8A所示CPU中關聯(lián)單元的實施例框圖。該實施例中，總線 具體為PCIe總線，且第一 CPU的內存上為該CPU分配了輸入緩沖區(qū)和輸出緩沖區(qū)，每個緩 沖區(qū)包括讀指針、寫指針和數(shù)據(jù)區(qū)。該關聯(lián)單元包括控制臺設備指定子單元811和虛擬總線設備注冊子單元812。其中，控制臺設備指定子單元811，用于在最后一個控制臺命令行參數(shù)中指定控制 臺設備為虛擬總線設備；虛擬總線設備注冊子單元812，用于根據(jù)命令行參數(shù)將虛擬總線設備注冊為控制 臺設備，并將虛擬總線設備注冊為虛擬終端設備。參見圖8C，為本申請圖8A所示CPU中操作單元的實施例框圖。該操作單元包括輸入緩沖區(qū)操作子單元821和輸出緩沖區(qū)操作子單元822。其中，輸入緩沖區(qū)操作單元821，用于操作輸入緩沖區(qū)的讀指針，讀取所述輸入緩 沖區(qū)數(shù)據(jù)區(qū)中由第一 CPU寫入的輸入數(shù)據(jù)；輸出緩沖區(qū)操作單元822，用于操作輸出緩沖區(qū)寫指針，將CPU的控制臺數(shù)據(jù)寫入 輸出緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)區(qū)。通過以上的實施方式的描述可知，本申請實施例應用在包含若干通過總線相連的 CPU的計算機系統(tǒng)中，若干CPU中包括至少一個第一 CPU和至少一個第二 CPU，在第一 CPU 的內存上為所述第二 CPU分配緩沖區(qū)，并分別在第一 CPU和第二 CPU上構建虛擬總線設備， 第一 CPU和第二 CPU通過虛擬總線設備關聯(lián)，并通過緩沖區(qū)進行CPU信息的讀寫操作。本 申請實施例中通過在第一 CPU上為第二 CPU分配緩沖區(qū)從而將第二 CPU控制臺重定向到第 一 CPU上，由此實現(xiàn)在第一 CPU上對第二 CPU的信息進行讀寫操作，當系統(tǒng)中CPU數(shù)量較多 時，不必通過串口進行讀寫操作，并且由于本申請實施例在進行CPU控制臺重定向過程中， 不依賴于網絡，因此第一 CPU可以查看第二 CPU所有已運行進程的打印信息，由此增強了系 統(tǒng)的對CPU信息讀取的方便性和靈活性。通過以上的實施方式的描述可知，本領域的技術人員可以清楚地了解到本申請可 借助軟件加必需的通用硬件平臺的方式來實現(xiàn)?；谶@樣的理解，本申請的技術方案本質 上或者說對現(xiàn)有技術做出貢獻的部分可以以軟件產品的形式體現(xiàn)出來，該計算機軟件產品 可以存儲在存儲介質中，如ROM/RAM、磁碟、光盤等，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，服務器，或者網絡設備等)執(zhí)行本申請各個實施例或者實施例的某些 部分所述的方法。
本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述，各個實施例之間相同相似的部 分互相參見即可，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處。尤其，對于系統(tǒng)實 施例而言，由于其基本相似于方法實施例，所以描述的比較簡單，相關之處參見方法實施例 的部分說明即可。本申請可以在由計算機執(zhí)行的計算機可執(zhí)行指令的一般上下文中描述，例如程序 模塊。一般地，程序模塊包括執(zhí)行特定任務或實現(xiàn)特定抽象數(shù)據(jù)類型的例程、程序、對象、組 件、數(shù)據(jù)結構等等。也可以在分布式計算環(huán)境中實踐本申請，在這些分布式計算環(huán)境中，由 通過通信網絡而被連接的遠程處理設備來執(zhí)行任務。在分布式計算環(huán)境中，程序模塊可以 位于包括存儲設備在內的本地和遠程計算機存儲介質中。雖然通過實施例描繪了本申請，本領域普通技術人員知道，本申請有許多變形和 變化而不脫離本申請的精神，希望所附的權利要求包括這些變形和變化而不脫離本申請的 精神。
權利要求
一種CPU控制臺重定向方法，其特征在于，應用于包含若干CPU的計算機系統(tǒng)中，所述若干CPU之間通過總線相連，所述若干CPU中包括至少一個第一CPU和至少一個第二CPU，包括在所述第一CPU的內存上為所述第二CPU分配緩沖區(qū)；分別在所述第一CPU和第二CPU上構建虛擬總線設備，通過所述虛擬總線設備關聯(lián)所述第一CPU和第二CPU；所述第一CPU和第二CPU通過所述緩沖區(qū)進行CPU信息的讀寫操作。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述總線具體為PCIe總線，所述在第一 CPU的內存上為第二 CPU分配緩沖區(qū)包括在所述第一 CPU的內存上分別為每個第二 CPU分配輸入緩沖區(qū)和輸出緩沖區(qū)，每個所 述緩沖區(qū)包括讀指針、寫指針和數(shù)據(jù)區(qū)；將所述第一 CPU和第二 CPU分別映射到PCI總線空間。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述在第一CPU上構建虛擬總線設備包括所述第一 CPU構建字符設備驅動及其對應的應用程序，每個字符設備對應一個第二CPU ；將所述虛擬總線設備注冊為所述字符設備，所述應用程序通過驅動實現(xiàn)對所述字符設 備的讀寫操作。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述在第二CPU上構建虛擬總線設備包括所述第二 CPU在最后一個控制臺命令行參數(shù)中指定控制臺設備為虛擬總線設備； 根據(jù)所述命令行參數(shù)將所述虛擬總線設備注冊為控制臺設備，并將所述虛擬總線設備 注冊為虛擬終端設備。
5.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一CPU和第二 CPU通過所述緩沖區(qū) 進行CPU信息的讀寫操作包括第一 CPU操作輸入緩沖區(qū)的寫指針，將輸入所述第一 CPU的數(shù)據(jù)寫入所述輸入緩沖區(qū) 的數(shù)據(jù)區(qū)，所述第二 CPU操作輸入緩沖區(qū)的讀指針，讀取所述輸入緩沖區(qū)數(shù)據(jù)區(qū)中的數(shù)據(jù)； 第二 CPU操作輸出緩沖區(qū)的寫指針，將所述第二 CPU的控制臺數(shù)據(jù)寫入所述輸出緩沖 區(qū)的數(shù)據(jù)區(qū)，所述第一 CPU操作輸出緩沖區(qū)的讀指針，讀取所述輸出緩沖區(qū)數(shù)據(jù)區(qū)中的數(shù) 據(jù)。
6.一種CPU控制臺重定向系統(tǒng)，其特征在于，包括若干通過總線相連的CPU，所述若干 CPU中包括至少一個第一 CPU和至少一個第二 CPU，其中，所述第一 CPU，用于構建虛擬總線設備，并在其內存上為所述第二 CPU分配緩沖區(qū)； 所述第二 CPU，用于構建虛擬總線設備；所述第一 CPU和所述第二 CPU通過所述構建的虛擬總線設備進行關聯(lián)，并通過所述緩 沖區(qū)進行CPU信息的讀寫操作。
7.根據(jù)權利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述總線具體為PCIe總線，所述第一 CPU，具體用于在其內存上分別為每個第二 CPU分配輸入緩沖區(qū)和輸出緩沖區(qū)，每個所述緩 沖區(qū)包括讀指針、寫指針和數(shù)據(jù)區(qū)，將所述第一 CPU和第二 CPU分別映射到PCI總線空間。
8.—種CPU，其特征在于，應用于包含若干CPU的計算機系統(tǒng)中，所述若干CPU之間通 過總線相連，所述若干CPU中包括至少一個第一 CPU和至少一個第二 CPU，所述一種CPU為 所述計算機系統(tǒng)中的第一 CPU，包括分配單元，用于在所述CPU的內存上為所述第二 CPU分配緩沖區(qū)；關聯(lián)單元，用于在所述CPU上構建虛擬總線設備，并通過所述虛擬總線設備與同樣構 建了虛擬 總線設備的第二 CPU關聯(lián)；操作單元，用于通過所述緩沖區(qū)對所述第二 CPU的CPU信息進行讀寫操作。
9.根據(jù)權利要求8所述的CPU，其特征在于，所述總線具體為PCIe總線，所述分配單元 包括緩沖區(qū)分配子單元，用于在所述CPU的內存上分別為每個第二 CPU分配輸入緩沖區(qū)和 輸出緩沖區(qū)，每個所述緩沖區(qū)包括讀指針、寫指針和數(shù)據(jù)區(qū)；空間映射子單元，用于將所述CPU和第二 CPU分別映射到PCI總線空間。
10.根據(jù)權利要求8所述的CPU，其特征在于，所述關聯(lián)單元包括結構構建子單元，用于構建字符設備驅動及其對應的應用程序，每個字符設備對應一 個第二 CPU ；設備注冊子單元，用于將虛擬總線設備注冊為所述字符設備，所述應用程序通過驅動 實現(xiàn)對所述字符設備的讀寫操作。
11.根據(jù)權利要求9所述的CPU，其特征在于，所述操作單元包括輸入緩沖區(qū)操作子單元，用于操作輸入緩沖區(qū)的寫指針，將輸入所述第一 CPU的數(shù)據(jù) 寫入所述輸入緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)區(qū)；輸出緩沖區(qū)操作子單元，用于操作輸出緩沖區(qū)的讀指針，讀取所述輸出緩沖區(qū)數(shù)據(jù)區(qū) 中由所述第二 CPU寫入的控制臺數(shù)據(jù)。
12.—種CPU，其特征在于，應用于包含若干CPU的計算機系統(tǒng)中，所述若干CPU之間通 過總線相連，所述若干CPU中包括至少一個第一 CPU和至少一個第二 CPU，所述一種CPU為 所述計算機系統(tǒng)中的第二 CPU，包括關聯(lián)單元，用于在所述CPU上構建虛擬總線設備，并通過所述虛擬總線設備與同樣構 建了虛擬總線設備的第一 CPU關聯(lián)，所述第一 CPU上的內存上為所述CPU分配了緩沖區(qū)；操作單元，用于通過所述緩沖區(qū)對所述第一 CPU的CPU信息進行讀寫操作。
13.根據(jù)權利要求12所述的CPU，其特征在于，所述總線具體為PCIe總線，且所述第一 CPU的內存上為所述CPU分配了輸入緩沖區(qū)和輸出緩沖區(qū)，所述每個緩沖區(qū)包括讀指針、寫 指針和數(shù)據(jù)區(qū)，所述關聯(lián)單元包括控制臺設備指定子單元，用于在最后一個控制臺命令行參數(shù)中指定控制臺設備為虛擬 總線設備；虛擬總線設備注冊子單元，用于根據(jù)所述命令行參數(shù)將所述虛擬總線設備注冊為控制 臺設備，并將所述虛擬總線設備注冊為虛擬終端設備。
14.根據(jù)權利要求13所述的CPU，其特征在于，所述操作單元包括輸入緩沖區(qū)操作子單元，用于操作輸入緩沖區(qū)的讀指針，讀取所述輸入緩沖區(qū)數(shù)據(jù)區(qū) 中由第一 CPU寫入的輸入數(shù)據(jù)；輸出緩沖區(qū)操作子單元，用于操作輸出緩沖區(qū)寫指針，將所述CPU的控制臺數(shù)據(jù)寫入所述輸出緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)區(qū)。
全文摘要
本申請實施例公開了一種CPU控制臺重定向方法、系統(tǒng)及CPU，系統(tǒng)中包含通過總線相連的若干CPU，若干CPU中包括至少一個第一CPU和至少一個第二CPU，所述方法包括在第一CPU的內存上為第二CPU分配緩沖區(qū)；分別在第一CPU和第二CPU上構建虛擬總線設備，通過虛擬總線設備關聯(lián)第一CPU和第二CPU；第一CPU和第二CPU通過緩沖區(qū)進行CPU信息的讀寫操作。本申請實施例在第一CPU上對第二CPU的信息進行讀寫操作，不必通過串口進行讀寫操作，并且由于在CPU控制臺重定向過程中，不依賴于網絡，因此第一CPU可以查看第二CPU所有已運行進程和內核的打印信息，由此增強了系統(tǒng)對CPU信息讀取的方便性和靈活性。
文檔編號G06F15/163GK101872335SQ20101012723
公開日2010年10月27日 申請日期2010年3月5日 優(yōu)先權日2010年3月5日
發(fā)明者胡揚忠, 趙先林, 鄔偉琪, 黃毅 申請人:杭州?？低晹?shù)字技術股份有限公司