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【发明授权】并行计算机系统_龙芯中科(南京)技术有限公司_201611082574.3 

申请/专利权人:龙芯中科(南京)技术有限公司

申请日:2016-11-30

公开(公告)日:2020-10-23

公开(公告)号:CN108132908B

主分类号:G06F15/177(20060101)

分类号:G06F15/177(20060101);G06F15/173(20060101)

优先权:

专利状态码:有效-授权

法律状态:2020.10.23#授权;2018.07.03#实质审查的生效;2018.06.08#公开

摘要:本发明提供一种并行计算机系统。该计算机系统,包括:一个电路板、一个前置服务器单元和一个多路处理单元,多路处理单元包括多个计算节点,前置服务器单元与多路处理单元连接且均设置在电路板上;前置服务器单元从预设的多个并行模式中为多路处理单元选择目标并行模式,并且为多路处理单元中每个计算节点的CPU分配在目标并行模式下的ID号;多路处理单元,用于根据目标并行模式和每个计算节点的CPU的ID号进行启动。本发明的技术方案,前置服务器单元根据实际需要多路处理单元选择目标并行模式,进而提高了并行计算机系统的应用范围,避免并行计算机系统采用单一固定并行模式时造成的资源浪费的问题。

主权项:1.一种并行计算机系统,其特征在于,包括:一个电路板、一个前置服务器单元和一个多路处理单元,所述多路处理单元包括多个计算节点,所述前置服务器单元与所述多路处理单元连接且均设置在所述电路板上;所述前置服务器单元,用于从预设的多个并行模式中为所述多路处理单元选择目标并行模式,并且为所述多路处理单元中每个计算节点的中央处理器CPU分配在所述目标并行模式下的ID号;所述多路处理单元,用于根据所述目标并行模式和所述每个计算节点的CPU的ID号进行启动;所述系统还包括交换芯片,所述前置服务器单元包括第一网口和第二网口;所述第一网口与外部网络连接,所述第二网口通过所述交换芯片与所述多路处理单元中的每个计算节点的网口连接;所述前置服务器单元还包括网络文件系统和所述多路处理单元在不同并行模式下的内核;所述多路处理单元,还用于通过所述第二网口和所述交换芯片从所述前置服务器单元中读取所述网络文件系统和所述目标并行模式下的内核。

全文数据:并行计算机系统技术领域[0001]本发明涉及计算机技术,尤其涉及一种并行计算机系统。背景技术[0002]随着计算机软硬件技术的不断发展,处理器目前已经从单核Single-core进入多核Multi-core应用时代,基于多处理器的并行计算机即多路处理器计算机的应用越来越广泛,例如在云计算、大数据处理等方面的应用。[0003]多路处理器计算机系统是指在一个计算机系统上集成了多个中央处理器CentralProcessingUnit,简称CPU,多路处理器计算机系统主要分为双路系统和四路系统。双路系统为一个主板上采用两个CHJ的多路计算机系统,四路系统为一个主板上采用四个CPU的多路计算机系统。多路处理器计算机系统中各CPU之间通过片外高速总线进行互连,并共享内存子系统以及输入输出(InputOutput,简称10总线。[0004]目前多路处理器计算机系统只能固定的作为单一的多路系统例如只能作为双路系统或四路系统来使用,造成资源的浪费。发明内容[0005]本发明提供一种并行计算机系统,以克服目前多路处理器计算机系统只能固定的作为单一的多路系统来使用,造成资源的浪费的问题。[0006]本发明提供一种并行计算机系统,包括:一个电路板、一个前置服务器单元和一个多路处理单元,所述多路处理单元包括多个计算节点,所述前置服务器单元与所述多路处理单元连接且均设置在所述电路板上;[0007]所述前置服务器单元,用于从预设的多个并行模式中为所述多路处理单元选择目标并行模式,并且为所述多路处理单元中每个计算节点的中央处理器cro分配在所述目标并行模式下的ID号;[0008]所述多路处理单元,用于根据所述目标并行模式和所述每个计算节点的CPU的ID号进行启动;[0009]所述多路处理单元,用于根据所述目标并行模式和所述每个计算节点的CPU的ID号进行启动。[0010]在本发明的另一种可行的实现方式中,所述系统还包括交换芯片,所述前置服务器单元包括第一网口和第二网口;[0011]所述第一网口与外部网络连接,所述第二网口通过所述交换芯片与所述多路处理单元中的每个计算节点的网口连接。[0012]在本发明的另一可行的实现方式中,所述前置服务器单元还包括网络文件系统和所述多路处理单元在不同并行模式下的内核;[0013]所述多路处理单元,还用于通过所述第二网口和所述交换芯片从所述前置服务器单元中读取所述网络文件系统和所述目标并行模式下的内核。[0014]在本发明的另一可行的实现方式中,所述前置服务器单元还包括寄存器,所述寄存器与所述计算节点的CPU连接;_[0015]所述寄存器,用于保存所述目标并行模式和每个计算节点的CPU在所述目标并行模式下的ID号。_[0016]在本发明的另一可行的实现方式中,所述前置服务器单元,具体用于:[0017]获取用户输入的选择并行模式;[0018]根据所述选择并行模式,从预设的多个并行模式中获取与所述选择并行模式匹配的目标并行模式;[0019]根据所述目标并行模式,为所述多路处理单元中每个计算节点的CPU分配在所述目标并行模式下的ID号,并将所述目标并行模式和每个计算节点的cpu在所述目标并行模式下的ID号保存至所述寄存器中。[0020]在本发明的另一可行的实现方式中,所述前置服务器单元还包括第一串口和第二串口;[0021]所述第一串口与外部设备连接,用于输出所述前置服务器单元的数据信息;[0022]所述第二串口与所述多路处理单元中的任一主计算节点连接,用于输出所述任一主计算节点上的计算信息。[0023]在本发明的另一可行的实现方式中,所述系统还包括选择芯片,所述选择芯片与所述第二串口连接,所述选择芯片用于根据预设选择规则与所述多路处理单元中的任一主计算节点连接。[0024]在本发明的另一可行的实现方式中,所述计算节点之间通过端到端HT总线连接。[0025]进一步的,所述前置服务器单元还包括:硬盘插槽、内存、通用总线USB接口和视频图形阵列VGA接口。[0026]可选的,所述并行模式包括到单路并行模式、双路并行模式和四路并行模式。[0027]本发明提供的并行计算机系统,通过将一个多路处理单元与一个前置服务器单元连接且设置在一个电路板上,使得该前置服务器单元从预设的多个并行模式中为所述多路处理单元选择目标并行模式,并且为所述多路处理单元中每个计算节点的中央处理器CPU分配在所述目标并行模式下的ID号,使得多路处理单元根据所述目标并行模式和所述每个计算节点的CPU的ID号进行启动。本实施例的并行计算机系统,前置服务器单元根据实际需要为多路处理单元配置目标并行模式和该目标并行模式下每个计算节点的CPU的ID号,进而实现了对多路处理单元的并行模式的自由选择,进而提高了并行计算机系统的应用范围,提高了并行计算等领域的研宄,避免并行计算机系统采用单一固定并行模式时造成的资源浪费的问题。附图说明[0028]为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。[0029]图1为本发明提供的并行计算机系统实施例一的结构示意图;[0030]图la为本发明多路处理单元的结构框图;—[0031]图2为本发明提供的并行计算机系统实施例二的结构^意图;[0032]图3为本发明提供的并行计算机系统实施例三的结构^意图;[0033]图4为本发明提供的并行计算机系统实施例四的结构示意图。[0034]附图标记说明:[0035]100:并行计算机系统;[0036]101:电路板;[0037]1〇:目|j置服务器单元;[0038]20:多路处理单元;[0039]30:计算节点;[0040]11:第一网口;[0041]12:第二网口;[0042]40:交换芯片;[0043]13:第一串口;[0044]14:第二串口;[0045]50:选择芯片;[0046]60:寄存器。具体实施方式[0047]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。[0048]现有的多路处理计算机由于其并行模式固定不能更改,当需要其他并行模式的多路处理计算机时,只能重新进行购买,进而造成资源的浪费。_[0049]本发明提供的并行计算机系统,通过将一个前置服务器单元与一个多路处理单元连接,使得该前置服务器单元为多路处理单元选择目标并行模式,并为多路处理单元中每个计算节点的CPU分配在该目标并行模式下的ID号,使得多路处理单元根据该目标并行模式和每个计算节点的CPU的ID号进行启动,进而实现了对多路处理单元的并行模式的灵活选择,使得一个并行计算机系统可以根据需要为多路处理单元配置不同的并行模式,从而提高了并行计算系统的重复使用,节约资源。__[0050]同时,本实施例的并行计算机系统中,前置服务器单元与多路处理单元位于同一侧(即同时位于网络层),这种位于同一侧并不是单纯的采用服务器+多路处理器装置的组合模式,而是采用前置服务器单元代替服务器,并可通过将前置服务单元与多路处^单元集成在同一主板上,或同一设备如PC机、移动终端等上的方式来实现,使得整个并行计算机系统结构简单、操作方便。需要说明的是:上述的这种集成并非是简单的服务器与多路处理器装置的叠加,而是需要本领域技术人员付出创造性的劳动和对已有技术进行相应的改进才能够实现的。[0051]下面,通过具体实施例对本申请所示的技术方案进行详细说明。需要说明的是,下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。[0052]本发明的并行计算机系统中的多路处理单元可以包括多个计算节点,为了便于阐述,本实施例以多路处理单元包括四个计算节点为例进行描述,对于多路处理单元包括其他数目的计算节点的情形,与多路处理单元包括四个计算节点的原理相同,在此不再赘述。[0053]图1为本发明提供的并行计算机系统实施例一的结构示意图。如图1所示,本实施例的并行计算机系统100可以包括:一个电路板101、一个前置服务器单元10和一个多路处理单元20,所述多路处理单元20包括多个计算节点30,所述前置服务器单元10与所述多路处理单元20连接,且均设置在所述电路板101上,使得所述前置服务器10与多路处理单元2〇为一整体;所述前置服务器单元10,用于从预设的多个并行模式中为所述多路处理单元20选择目标并行模式,并且为所述多路处理单元20中每个计算节点30的中央处理器CPU分配在所述目标并行模式下的ID号;所述多路处理单元20,用于根据所述目标并行模式和所述每个计算节点30的CPU的ID号进行启动。[0054]具体的,如图1所示,本实施例的并行计算系统,将一个前置服务器单元10和一个多路处理单元20连接设置在同一块电路板101上,其中前置服务器单元10与多路处理单元20可以通过相应的总线连接,实现两者之间的通信。多路处理单元20包括多个计算节点30,图1只示出了多路处理单元20包括四个计算节点30的情形,本实施例对多路处理单元20中包括的计算节点30的具体数目不做限制。[0055]可选的,本实施例的前置服务器单元10的处理器可以是单片处理器,例如龙芯2H处理器。[0056]图la为本发明多路处理单元的结构框图。如图1所示,本实施例的多路处理单元20可以包括4个对称的计算节点30,其中,每个计算节点30包括一个CPU例如龙芯3A四核处理器)、内存例如DDR3内存)、闪存Flash的基本输入输出系统BasicInputOutputSystem,简称BIOS、串口、网口(例如千兆以太网口)。如图la所示,每个计算节点30的BIOSFlash通过低引脚数(LowPinCount,简称LPC总线与CHJ连接,串口通过通用异步收发传输器UniversalAsynchronousReceiverTransmitter,简称UART与CPU连接,网口通过外设部件互连标准PeripheralComponentInterconnect,简称PCI总线与CPU连接。每个计算节点30的CPU在处理板上通过超传输HyperTransport,简称HT总线实现互连。[0057]在本实施例中,用户在前端服务器中安装了多路处理单元20各并行模式的选择软件,以及多路处理单元20在不同并行模式下启动时,每个计算节点30的CPU的ID号的设置软件和控制计算节点30开关机功能的软件。[0058]如图la所示的多路处理单元20,其并行模式有三种,分别为:4个单路并行模式、2个双路并行模式和1个四路并行模式。前置服务器单元1〇从上述三种并行模式中选择一个并行模式作为多路处理单元20的目标并行模式,使得多路处理单元20以该目标并行模式启动。例如,当前置服务器单元10为多路处理单元20选择的目标并行模式为双路并行模式时,前置服务器单元10控制相应的计算节点30在该并行模式下开关机,使得多路处理单元20以该双路并行模式启动。[0059]对应的,当前置服务器单元10为多路处理单元20选择完目标并行模式之后,前置服务器单元10为每个计算节点30的CPU设置ID号,该CPU的ID号决定了该计算节点30在该目标并行模式下作为并行计算机系统100中的哪一个组成部分,即决定了该计算节点30是主计算节点30还是从计算节点30。[0060]下面以图la所示的多路处理单元2〇为例,具体介绍多路处理单元2〇的三种并行模式的设置,以及每个并行模式下计算节点30的CPU的ID号的设置:[0061]单路并行模式:根据预设规则,将多路处理单元2〇中的每个计算节点30作为1个单路系统,可视为一"!^单芯片多处理器Chipmultiprocessors,简称CMP或对称多处理器SymmetricalMulti-Processing,简称SMP。当多路处理单元20以此并行模式启动时,前置服务器单元10具体是前置服务器单元10中的软件会将每个计算节点30的PU的ID号设置为00,此时多路处理单元20被配置为4个单路系统。[0062]其中,预设规则决定了多路处理单元20中的哪几个计算节点30需要相互连接,以及在连接的过程中将哪个计算节点3〇确定为主计算节点,哪个计算节点确定为从计算节点。[0063]双路并行模式:根据预设规则,将多路处理单元20中的四个计算节点30中的两个计算节点30通过HT总线互连,将剩余的两个计算节点30也通过HT总线互联,此时多路处理单兀20组成了~'个双节点的尚速缓存一'致性非均句存储访问(Cache-CoherentNon-UniformMemoryAccess,简称CC-NUMA系统。当多路处理单元20以此并行模式启动时,前置服务器单元10具体是前置服务器单元10中的软件按照预设规则将多路处理单元20配置成2个双路系统。对应的,前置服务器单元10将每个双路系统中的一个计算节点30的CPU的ID号设置为00,将另一个计算节点30的CPU的ID号设置成01,在该双路系统中,其中CPU的ID号为00的计算节点30为主计算节点,CPU的ID号为01的计算节点30为主计算节点的从计算节点。[00M]四路并行模式:根据预设规则,将多路处理单元2〇中的四个计算节点30通过HT总线互联,组成一个四节点的CC-NUMA环状系统。当多路处理单元20以此并行模式启动时,前置服务器单元10具体是前置服务器单元10中的软件按照预设规则将多路处理单元20配置成1个4路系统。对应的,前置服务器单元1〇将该4路系统中的4个计算节点30的CPU的ID号依次设置为〇〇、〇1、1〇、11。其中?11的10号为00的计算节点30为主计算节点,〇?11的10号为01、10、11的计算节点30为主计算节点的从计算节点。[0065]本实施例中,前置服务器单元10可以根据实际需要来选择多路处理单元20是以何种并行模式进行启动,例如当并行计算机系统100需要处理的问题较复杂时,前置服务器单元10可以选择多路处理单元2〇以上述四路并行模式启动,用于完成大数据的计算,当需要处理的问题较简单时,前置服务器单元10可以选择多路处理单元20以上述单路并行模式启动,使得其中一个计算节点30处理该简单问题即可。[0066]由此可知,本发明的并行计算机系统100,根据实际需要灵活的为多路处理单元20选择目标并行模式,进而实现了多路处理单元20在不同并行模式之间的自由切换,进而大大方便并行计算和计算机体系结构等领域的研宄。同时,本实施例的并行计算机系统100为每个多路处理单元20连接一个前端服务器,进而提高了多路处理单元20的可靠性。[0067]在实际使用的过程中,前置服务器单元10为多路处理单元20选择好目标并行模式之后,为多路处理单元20中的每个计算节点3〇的CPU分配在该目标并行模式下的ID号,例如当前置服务器单元10选择多路处理单元20以四路并行模式启动时,则将多路处理单元20中的计算节点3〇的CPU的ID号依次设置成00、01、10和11。当多路处理单元20下次得电启动时,多路处理单元20以该四路并行模式和上述设置的计算节点30的CPU的ID号00、01、10和11来启动。[0068]进一步的,现有的并行计算机系统,前置服务器位于网络侧,多路处理单元位于用户侧,进而使得整个系统结构复杂,不方便管理。同时,控制单元在为多路处理单元设置并行模式时,通过拨码开关、按钮、摇柄开关等的组合来实现,其模式及串口切换操作的复杂度较高。而本发明的前置服务器单元10与多路处理单元20位于同一侧(即网络层),其结构简单,操作方便,实现了对多路处理单元的并行模式的灵活选择[0069]本发明提供的并行计算机系统,通过将一个多路处理单元与一个前置服务器单元连接且设置在一个电路板上,使得该前置服务器单元从预设的多个并行模式中为所述多路处理单元选择目标并行模式,并且为所述多路处理单元中每个计算节点的中央处理器CPU分配在所述目标并行模式下的ID号,使得多路处理单元根据所述目标并行模式和所述每个计算节点的CPU的ID号进行启动。本实施例的并行计算机系统,前置服务器单元根据实际需要为多路处理单元配置目标并行模式和该目标并行模式下每个计算节点的CPU的ID号,进而实现了对多路处理单元的并行模式的自由选择,进而提高了并行计算机系统的应用范围,提高了并行计算等领域的研宄,避免并行计算机系统采用单一固定并行模式时造成的资源浪费的问题。[0070]图2为本发明提供的并行计算机系统实施例二的结构示意图,在上述实施例的基础上,如图2所示,本实施例的并行计算机系统100还可以包括交换芯片40,前置服务器单元10包括第一网口11和第二网口12,其中,第一网口11与外部网络连接,所述第二网口12通过所述交换芯片40与所述多路处理单元20中的每个计算节点30的网口连接。[0071]具体的,如图2所示,本实施例中,前置服务器单元10的第一网口11与外部的网络连接(例如与外部以太网连接),前置服务器单元10的第二网口12与交换芯片40的一端连接,交换芯片40的另一端与图la所示的每个计算节点30的网口连接,进而将前置服务器单元10与多路处理单元20中的每个计算节点30连接起来,使得前置服务器单元1〇可以通过网口和每个计算节点30进行通信。[0072]可选的,本实施例中的交换芯片40可以为网络交换机。[0073]进一步的,本实施例的前置服务器单元10还包括网络文件系统和所述多路处理单元在不同并行模式下的内核。[0074]所述多路处理单元20通过所述第二网口12和所述交换芯片40从所述前置服务器单元10中读取所述网络文件系统和所述目标并行模式下的内核。[0075]参照图la所示,由于本实施例的多路处理单元20不包括硬盘接口,进而使得存放有操作系统等系统的硬盘无法连接到该多路处理单元20上,因此,本实施例的多路处理单元20只能启动网络文件系统。为了解决该问题,本实施例的前置服务器单元1〇通过网络为多路处理单元20提供网络文件系统和内核,进而保证了多路处理单元20的正常启动运行。[0076]例如,前置服务器单元1〇为多路处理单元20搭建网络文件系统(NetworkFileSystem,简称NFS服务,使得前置服务器单元10作为NFS服务器,为多路处理单元2〇提供网络文件系统。同时,前置服务器单元10还为多路处理单元20搭建简单文件传输协议TrivialFileTransferProtocol,简称TFTP服务,作为TFTP服务器,为多路处理单元20提供内核下载服务。[0077]具体的,将多路处理单元20的IP预设到某个网段中,前置服务器单元10的对内网卡的IP也预设到相同网段。提供NFS服务的目录下放置剪裁配置后的操作系统文件,并设定权限,允许多路处理单元20的网段进行访问。当多路处理单元20作为单路并行模式时,相当于独立的4个单路主机,而每个计算节点30均会登录到同一个NFS文件系统中,故需要在NFS文件系统中进行用户独立目录的相关配置,将不同的每个计算节点30识别为不同的用户,这样彼此就可以共用一个NFS文件系统而不会相互影响。提供TFTP服务的目录下放置多路处理单元20的内核,例如作为单路并行模式时的对称多处理机系统SymmetricalMulti-Processing,简称SMP4core核)内核,作为双路并行模式时的高速缓存一致性非均匀存储访问结构(CacheCoherence-NonUniformMemoryAccess,简称CONUMA8core内核,作为四路并行模式时的CC-NUMA16core内核。当多路处理单元20按照不同的模式启动时,BIOS从硬件中读取并记录当前的并行模式到一个变量中,根据变量的取值不同,选择加载相应模式下的内核。[0078]需要说明的是,NFS服务器和TFTP服务器的搭建为本领域技术人员的公知常识,在此不再赘述。[0079]本实施例的技术方案,在多路处理单元20启动之前,前置服务器单元10根据实际需要为多路处理单元20选择目标并行模式,并为多路处理单元20中的每个计算节点30的CPU分配在该目标模式下的ID号。同时,在多路处理单元20启动之前,前置服务器单元10还为多路处理单元20搭建好NFS服务器和TFTP服务器。当多路处理单元20得电启动时,多路处理单元20根据目标并行模式以及每个计算节点30的CPU的ID号进行启动,同时从前置服务器单元10搭建的NFS服务器从获得网络文件系统,从TFTP服务器中获得内核,进而实现了多路处理单元20的正常启动运行。[0080]进一步的,本实施例的并行计算机系统100,一个多路处理单元20搭配一个前置服务器单元10,使得该前置服务器单元10只为该多路处理单元20提供网络服务,进而保证该多路处理单元20能够获得足够的带宽资源,保证了多路处理单元20可以及时获得网络文件系统和内核,从而提高了多路处理单元20的可靠性和计算速度。[0081]本发明提供的并行计算机系统,通过在前置服务器单元上设置第一网口和第二网口,前置服务器单元通过第一网口与外部网络连接,通过第二网口以及交换芯片与每个计算节点的网口连接,使得前置服务器单元通过网络为多路处理单元提供网络文件系统和内核,进而保证了多路处理单元的正常启动运行。[0082]图3为本发明提供的并行计算机系统实施例三的结构示意图,在上述实施例的基础上,本实施例的前置服务器单元10还可以包括寄存器60,所述寄存器60与所述计算节点30的CPU连接。[0083]具体的,如图3所示,本实施例的前置服务器单元10包括寄存器60,该寄存器60与多路处理单元20中的每个计算节点30的CPU连接。在实际使用时,前置服务器单元10将用户输入的目标并行模式进行解析,转换成控制信号,并将该控制信号写入寄存器60中。同时,前置服务器单元10为每个计算节点30中的CPU设置在该目标并行模式下的ID号,并将该ID号写入寄存器60中。当多路处理单元20启动时,每个计算节点30中的CPU从前置服务器单元10的寄存器60中读取其对应的目标并行模式和ID号,并以该目标并行模式和ID号进行启动。[0084]同时,当计算节点30确定以目标并行模式进行启动时,例如以双路并行模式启动,则该双路并行模式中的主节点从前置服务器单元10中加载该双路并行模式下的内核。[0085]在实际使用时,假设当用户选择目标并行模式为单路并行模式时,前置服务器单元10中的相应软件会将用户的输入解析为[设置,模式,设定值],并将模式设定值1解析为硬件控制信号,写入寄存器60中。并设置该目标并行模式下每个计算节点30的CPUID依次为00、00、00、00,将每个计算节点30的0?1110也写入寄存器60中。在多路处理单元20启动时,计算节点30的CPU具体是CPU通过BIOS从前置服务器单元10的寄存器60中读取自己的启动模式,当得知为单路并行模式时,每个计算节点30会单独运行自己的BIOS。同时,每个计算节点30从前置服务器单元10中加载单路并行模式下的内核。[0086]本发明提供的并行计算机系统,通过在前置服务器单元中设置寄存器,并将该寄存器与每个计算节点的CPU连接,使得每个计算节点的CPU从该寄存器中读取自己的启动模式和ID号。[°087]在本发明的另一可行的实现方式中,在上述实施例的基础上,本实施例涉及的是前置服务器单元10为多路处理单元20选择目标并行模式和分配每个计算节点30的CPU在该目标并行模式下的ID号的具体过程。即本实施例的前置服务器单元10具体用于:[0088]获取用户输入的选择并行模式;[0089]根据所述选择并行模式,从预设的多个并行模式中获取与所述选择并行模式匹配的目标并行模式;[0090]根据所述目标并行模式,为所述多路处理单元20中每个计算节点30的CPU分配在所述目标并行模式下的ID号,并将所述目标并行模式和每个计算节点30的CPU在所述目标并行模式下的ID号保存至所述寄存器60中。[0091]本实施例的前置服务器单元10中安装有多路处理单元2〇各并行模式的选择软件、多路处理单元20在不同并行模式下启动时所对应的每个计算节点3〇的CPU的ID号的分配软件、和控制计算节点3〇开关机功能的软件。上述各软件是通过在前端服务器单元10的内核层的模块与应用层的系统编程共同完成的。其中,多路处理单元20各并行模式的选择软件、多路处理单元2〇在不同并行模式下启动时所对应的每个计算节点3〇的CPU的ID号的分配软件、和控制计算节点30开关机功能的软件是由前置服务器单元10上的内核模块完成的。在应用层的系统程序用来获取用户输入的选择并行模式,并将选择并行模式加以解析,通过ioctl机制传递至内核层的模块进行实际的配置。[0092]具体的,当用户向前置服务器单元10输入的选择并行模式,前置服务器单元10将用户输^的选择并行模式与其保存的多个并行模式进行匹配,从中获得与选择并行模式匹配的并行模式作为多路处理单元20的目标并行模式。接着,为每个计算节点30的CUP分配在该目标并行模式下的ID号,并将上述目标并行模式和每个计算节点3〇的CUP在该目标并行模式下的ID号保存到寄存器60中,使得多路处理单元20从寄存器60中读取目标并行模式和每个计算节点30的CUP在该目标并行模式下的ID号,并以该目标并行模式启动。[0093]例如,当用户向前置服务器单元10输入的选择并行模式为单路并行模式时,前置服务器^元10中的应用程序会将用户的输入解析为[设置,模式,设定值],然后传到前端服务器单元10的内核中。此时单路并行模式的模式设定值为〖,程序会将该设定值解析为硬件控制信号,写入寄存器60中,并设置该模式下每个计算节点30的CHJ的ID依次为00、00、00、00。这样在多路处理单元20启动时,BIOS会从寄存器60中读取自己的启动模式,得知为单路并行模式启动时,每个计算节点30会单独运行自己的BIOSoBIOS代码中会进行单路并行模式下的CPU,内存及地址窗口代码配置,加载该模式下的内核。当接收到用户的输入操作为开关机或重启时,应用程序会将用户输入简单解析为[设置,动作,CPUID],传递给内核,内核会查看当前的模式为单路并行模式,然后根据ID号对相应的计算节点30进行配置。[0094]当用户向前置服务器单元10输入的选择并行模式为双路并行模式时,前置服务器单兀10中的应用程序将用户输入解析为[设置,模式,设定值],然后传到前端服务器单元10的内核中。此时双路并行模式的模式设定值为2,程序会将该设定值解析为硬件控制信号,写入寄存器60中,并设置该模式下每个计算节点的CPU的ID依次为00、01、00、01。这样当多路处理单元2〇启动时,BIOS会从寄存器㈤中读取自己的启动模式,得知为双路并行模式启动时,硬件会将ID号为00的计算节点30识别为主节点,仅运行其上的BI0SAI0S代码中会进行双路并行模式下的CPU,内存及地址窗口代码配置,并对启动的主计算节点和从计算节点进行HT互联配置,使两个计算节点结合成为一个整体,然后加载该模式下的内核。当接收到用户的输入为开关机或重启时,应用程序会将用户输入简单解析为[设置,动作,CPUID],传递给内核,内核会查看当前的并行模式,然后根据ID号对相应的计算节点30进行用户所需的“动作”硬件配置。如果CPUID号为0或1,则内核会对第1个双路系统进行相关操作;如果CPUID号为2或3,则内核会对第2个双路系统进行相关操作。[0095]当用户向前置服务器单元10输入的选择并行模式为四路并行模式时,前置服务器单元10中的应用程序会将用户输入解析为[设置,模式,设定值],然后传到前端服务器单元10的内核中。此时四路并行模式的模式设定值为4,程序会将该设定值解析为硬件控制信号,写入寄存器㈤中,并设置该模式下计算节点3〇的PU的ID依次为00、01、11、10。当多路处理单元2〇启动时,BIOS会从寄存器㈤中读取自己的启动模式,得知为四路并行模式启动时,硬件会将ID号为00的计算节点30识别为主节点,仅运行其上的BI0SWI0S代码会运行四路并行模式下的CPU、内存及地址窗口代码配置,并对主计算节点和从计算节点进行HT互联配置,使四个计算节点结合成为一个环状,加载该模式下的内核。当接收到用户的输入为开关机或重启时,应用程序会将用户输入简单解析为[设置,动作,CPUID],并传递给内核,内核会查看当前的模式,然后根据ID号对相应的计算节点进行用户所需的“动作”硬件配置。CroID号为0或1或2或3时,内核会均会对该唯一的四路系统进行相关操作。[00½]本发明提供的并行计算机系统,前置服务器单元获取用户输入的选择并行模式,从预设的多个并行模式中获取与选择并行模式匹配的目标并行模式,并为多路处理单元中每个计算节点的CPU设置在该目标并行模式下的ID号,并将目标并行模式和每个计算节点的CPU在目标并行模式下的ID号保存至寄存器中,供多路处理单元读取。[0097]图4为$发明提供的并行计算机系统实施例四的结构示意图,在上述实施例的基础上。如图4所示,本实施例的前置服务器单元10可以包括第一串口13和第二串口14;其中,第一串口I3与外部设备连接,用于输出所述前置服务器单元10的数据信息;第二串口14与所述多路处理单元20中的任一主计算节点3〇连接,用于输出所述任一主计算节点3〇上的计算伯息。[0098]具体的,如图4所示,本实施例的前置服务器单元10的第一串口13与外部设备连接,用于输出前置服务器单元10的数据信息,例如将一显示设备通过第一串口13与前置服务器单元10连接,前置服务器单元1〇通过第一串口I3将其自身数据信息输出给显示设备。可选的,用户还可以在显示设备上输入期望前置服务器单元10显示的数据信息的请求,前置服务器单元10根据该请求向显示设备输出数据。[0099]如图4所示,前置服务器单元10的第二串口14与多路处理单元2〇中的任一主计算节点30连接,用于输出与第二串口14连接的主计算节点30上的计算信息。[0100]优选的,本实施例的并行计算系统还可以包括选择芯片50,使得第二串口14通过选择芯片50与主计算节点30连接。具体是,选择芯片50与前置服务器单元10的第二串口14连接,选择芯片50根据预设选择规则确定是与多路处理单元20中的哪一个计算节点30连接具体是与计算节点30的UART连接)。[0101]本实施例的串口的基本功能是在前端服务器单元1〇的内核及系统默认安装的查看串口的软件共同完成的。串口的切换功能是通过应用层的系统编程实现的。例如用户对前端服务器单元10的内核进行配置,将默认的对外的8线串口配置4个2线串口。这样就可以一个用来对外作为前端服务器单元10本身的第一串口,另一个作为和多路处理单元20进行交互的第二串口。系统会默认将第一串口识别为ttySO,将第二串口识别为UySl,这样当需要查看计算节点30的信息时,将查看设备设置为ttySl即可。[0102]在实际使用时,前置服务器单元10上用于进行串口切换的系统程序会接收用户的输入,根据用户需要查看的计算节点30的CPUID号,配置选择芯片50,使其连接到不同计算节点30上。例如当多路处理单元20以单路并行模式启动时,第二串口14可以在多路处理单元20的4个计算节点上随意切换。当多路处理单元20以双路并行模式启动时,第二串口14仅在2个双路系统中CPUID为00的主计算节点上进行切换。当多路处理单元20以四路并行模式启动时,第二串口14仅可输出CPUID为00的计算节点上的数据。[0103]本实施例的并行计算机系统100,通过前端服务器上的软件设置,可以将前端服务器的第二串口14切换到不同的计算节点30上,输出与第二串口14连接的主计算节点30上的信息。进而实现了对多路处理单元20上主计算节点30上信息的灵活获取。例如,当多路处理单元20在进行复杂计算时,用户可以随时查看主计算节点30上的数据信息以及时掌握运算的情况,进而提高了并行计算的可靠性。[0104]进一步的,本实施例的前置服务器单元10还可以包括硬盘插槽例如M-SatA插槽)、内存、闪存FLSAH例如256MBNANDFLSAH、通用串行总线UniversalSerialBus,简称USB接口和视频图形阵列VideoGraphicsArray,简称VGA接口等。本实施例的前端服务器可以是个独立而完整的系统,可以作为单独的PC机来使用。[0105]本发明提供的并行计算机系统,通过在前置服务器单元上设置第一串口和第二串口,第一串口与外部设备连接,用于输出所述前置服务器单元的数据信息;第二串口与多路处理单元中的任一主计算节点连接,用于输出任一主计算节点上的计算信息,使得用户可以随时查看主计算节点上的数据信息,以及时掌握运算的情况,进而提高了并行计算的可靠性。[0106]本领域普通技术人员可以理解:实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时,执行包括上述各方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:R0M、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。[0107]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

权利要求:1.一种并行计算机系统,其特征在于,包括:一个电路板、一个前置服务器单元和一个多路处理单元,所述多路处理单元包括多个计算节点,所述前置服务器单元与所述多路处理单元连接且均设置在所述电路板上;所述前置服务器单元,用于从预设的多个并行模式中为所述多路处理单元选择目标并行模式,并且为所述多路处理单元中每个计算节点的中央处理器CPU分配在所述目标并行模式下的ID号;所述多路处理单元,用于根据所述目标并行模式和所述每个计算节点的CPU的1D号进行启动。2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统还包括交换芯片,所述前置服务器单元包括第一网口和第二网口;所述第一网口与外部网络连接,所述第二网口通过所述交换芯片与所述多路处理单元中的每个计算节点的网口连接。3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述前置服务器单元还包括网络文件系统和所述多路处理单元在不同并行模式下的内核;所述多路处理单元,还用于通过所述第二网口和所述交换芯片从所述前置服务器单元中读取所述网络文件系统和所述目标并行模式下的内核。4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述前置服务器单元还包括寄存器,所述寄存器与所述计算节点的CPU连接;__所述寄存器,用于保存所述目标并行模式和每个计算节点的CPU在所述目标并行模式下的ID号。5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述前置服务器单元具体用于:获取用户输入的选择并行模式;根据所述选择并行模式,从预设的多个并行模式中获取与所述选择并行模式匹配的目标并行模式;_根据所述目标并行模式,为所述多路处理单元中每个计算节点的CPU分配在所述目标并行模式下的ID号,并将所述目标并行模式和每个计算节点的CPU在所述目标并行模式下的ID号保存至所述寄存器中。6.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述前置服务器单元还包括第一串口和第二串口;所述第一串口与外部设备连接,用于输出所述前置服务器单元的数据信息;所述第二串口与所述多路处理单元中的任一主计算节点连接,用于输出所述任一主计算节点上的计算信息。7.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述系统还包括选择芯片,所述选择芯片与所述第二串口连接,所述选择芯片用于根据预设选择规则与所述多路处理单元中的任一主计算节点连接。8.根据权利要求1-7任一项所述的系统,其特征在于,所述计算节点之间通过端到端HT总线连接。_9.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,所述前置服务器单元还包括:硬盘插槽、内存、通用总线USB接口和视频图形阵列VGA接口。10.根据权利要求9所述的系统,其特征在于,所述并行模式包括到单路并行模式、双路并行模式和四路并行模式。

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