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:Original: Documentation/userspace-api/accelerators/ocxl.rst
:翻译:
李睿 Rui Li <me@lirui.org>
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OpenCAPI (开放相干加速器处理器接口)
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*OpenCAPI: Open Coherent Accelerator Processor Interface*
OpenCAPI是处理器和加速器之间的一个接口,致力于达到低延迟和高带宽。该规范
`OpenCAPI Consortium <http://opencapi.org/>`_ 开发。
它允许加速器(可以是FPGAASIC等)使用虚拟地址连贯地访问主机内存。一个OpenCAPI
设备也可以托管它自己的内存,并可以由主机访问。
OpenCAPILinux中称为“ocxl”,它作为“cxl”(用于powerpcIBM CAPI接口的驱动)的
开放、处理器无关的演进,这么命名是为了避免与ISDN CAPI子系统相混淆。
高层视角
========
OpenCAPI定义了一个在物理链路层上实现的数据链路层(TL)和传输层(TL)。任何
实现DLTL的处理器或者设备都可以开始共享内存。
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+-----------+ +-------------+
| | | |
| | | Accelerated |
| Processor | | Function |
| | +--------+ | Unit | +--------+
| |--| Memory | | (AFU) |--| Memory |
| | +--------+ | | +--------+
+-----------+ +-------------+
| |
+-----------+ +-------------+
| TL | | TLX |
+-----------+ +-------------+
| |
+-----------+ +-------------+
| DL | | DLX |
+-----------+ +-------------+
| |
| PHY |
+---------------------------------------+
Processor:处理器
Memory:内存
Accelerated Function Unit:加速函数单元
设备发现
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OpenCAPI依赖一个在设备上实现的与PCI类似的配置空间。因此主机可以通过查询
配置空间来发现AFU
OpenCAPI设备在Linux中被当作类PCI设备(有一些注意事项)。固件需要对硬件进行
抽象,就好像它是一个PCI链路。许多已有的PCI架构被重用:在模拟标准PCI时,
设备被扫描并且BAR(基址寄存器)被分配。像“lspci”的命令因此可以被用于查看
哪些设备可用。
配置空间定义了可以在物理适配器上可以被找到的AFU,比如它的名字、支持多少内
存上下文、内存映射IOMMIO)区域的大小等。
MMIO
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OpenCAPI为每个AFU定义了两个MMIO区域:
* 全局MMIO区域,保存和整个AFU相关的寄存器。
* 每个进程的MMIO区域,对于每个上下文固定大小。
AFU中断
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OpenCAPI拥有AFU向主机进程发送中断的可能性。它通过定义在传输层的“intrp_req
来完成,指定一个定义中断的64位对象句柄。
驱动允许一个进程分配中断并获取可以传递给AFU64位对象句柄。
字符设备
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驱动为每个在物理设备上发现的AFU创建一个字符设备。一个物理设备可能拥有多个
函数,一个函数可以拥有多个AFU。不过编写这篇文档之时,只对导出一个AFU的设备
测试过。
字符设备可以在 /dev/ocxl/ 中被找到,其命名为:
/dev/ocxl/<AFU 名称>.<位置>.<索引>
<AFU 名称> 是一个最长20个字符的名称,和在AFU配置空间中找到的相同。
<位置>由驱动添加,可在系统有不止一个相同的OpenCAPI设备时帮助区分设备。
<索引>也是为了在少见情况下帮助区分AFU,即设备携带多个同样的AFU副本时。
Sysfs
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添加了代表AFUocxl类。查看/sys/class/ocxl。布局在
Documentation/ABI/testing/sysfs-class-ocxl 中描述。
用户API
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打开
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基于在配置空间中找到的AFU定义,AFU可能支持在多个内存上下文中工作,这种情况
下相关的字符设备可以被不同进程多次打开。
ioctl
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OCXL_IOCTL_ATTACH:
附加调用进程的内存上下文到AFU,以允许AFU访问其内存。
OCXL_IOCTL_IRQ_ALLOC:
分配AFU中断,返回标识符。
OCXL_IOCTL_IRQ_FREE:
释放之前分配的AFU中断。
OCXL_IOCTL_IRQ_SET_FD:
将一个事件文件描述符和AFU中断关联,因此用户进程可以在AFU发送中断时收到通
知。
OCXL_IOCTL_GET_METADATA:
从卡中获取配置信息,比如内存映射IO区域的大小、AFU版本和当前上下文的进程
地址空间IDPASID)。
OCXL_IOCTL_ENABLE_P9_WAIT:
允许AFU唤醒执行“等待”的用户空间进程。返回信息给用户空间,允许其配置AFU
注意这只在POWER9上可用。
OCXL_IOCTL_GET_FEATURES:
报告用户空间可用的影响OpenCAPICPU特性。
mmap
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一个进程可以mmap每个进程的MMIO区域来和AFU交互。