TWI806603B

TWI806603B - 用於存取核心之拓樸映射之電腦實施方法、電腦程式產品及電腦系統

Info

Publication number: TWI806603B
Application number: TW111117741A
Authority: TW
Inventors: 歐姆卡烏哈斯賈維瑞; 彼得戴娜杜魯威; 布萊恩凱西韋德; 賽斯Ｅ雷德洛
Original assignee: 美商萬國商業機器公司
Priority date: 2021-08-04
Filing date: 2022-05-12
Publication date: 2023-06-21
Also published as: CN117642719A; US11983576B2; DE112022003126T5; US20230040725A1; GB2624327A; TW202307656A; GB202401127D0; WO2023012595A1

Abstract

本發明提供一種方法、電腦程式產品及系統，該方法包括一處理器發出包括處理核心資訊及一操作員選擇之一指令，該處理核心資訊包括運算系統之處理核心(邏輯核心及/或實體核心)的位置。該處理器設定由指令傳回之資訊的安全參數，該所傳回資訊為用於將該等邏輯核心映射至該等實體核心之拓樸資訊。該處理器獲得該拓樸資訊且利用一作業系統將該等邏輯核心映射至該等實體核心。

Description

用於存取核心之拓樸映射之電腦實施方法、電腦程式產品及電腦系統

一或多個態樣通常係關於促進運算環境內之處理，且特定言之，係關於獲得關於跨超管理器將邏輯核心映射至實體核心之全域視圖的資訊。

實體核心(亦稱為處理單元)或核心為能夠獨立地執行處理器(例如，通用微處理器中之中央處理單元)之所有功能的分割區良好的邏輯塊。可將單一邏輯核心指派至一或多個實體核心。實體核心係指實際硬體組件。邏輯核心(亦稱為邏輯處理器)將細分實體伺服器之處理功率以實現並行處理。作業系統(OS)待將邏輯核心或處理器視為處理器，且因此能夠同時執行其自身之指令串流。因此，OS可將同時獨立的工作單元指派至邏輯核心。邏輯分割區(LPAR)為虛擬化為分開之電腦之電腦的硬體資源之子集。實際上，可將實體機器分割成多個邏輯分割區，每一邏輯分割區代管OS之分開執行個體。

克服先前技術之缺點，且經由提供用於獲得關於跨超管理器將邏輯核心映射至實體核心之全域視圖的資訊的方法來提供額外優點。該方法包括例如：由一運算系統之一或多個處理器發出包含處理核心資訊之一指令，該處理核心資訊包含該運算系統之一或多個處理核心的位置，該運算系統之該等處理核心包含邏輯核心及實體核心，該指令進一步包含一操作員選擇。該方法亦包括由該一或多個處理器基於該操作員選擇來設定用於由該指令傳回之資訊的安全參數，其中該所傳回資訊包含用於將該等邏輯核心映射至該等實體核心之拓樸資訊。該方法亦包括由該一或多個處理器基於包含該等位置及該等安全參數之該資訊來獲得該拓樸資訊。該方法亦包括由該一或多個處理器經由在該運算系統上執行之一作業系統而利用該拓樸資訊將該等邏輯核心映射至該等實體核心。

在一些實例中，基於該等安全參數，該拓樸資訊係選自由以下組成之群組：提供該運算系統中之所有邏輯分割區之一全域視圖的資訊；及提供該運算系統中之一或多個使用者邏輯分割區之一視圖的資訊。

在一些實例中，包含該運算系統中之該等處理核心之該等位置的該資訊包含描述該等邏輯核心之較佳分派位置的資料。

在一些實例中，包含該運算系統中之該等處理核心之該等位置的該資訊包含描述該等實體核心之實際位置的資料。

在一些實例中，該指令包含一資訊區塊，其中該資訊區塊包含的該資訊包含該運算系統中之該等處理核心之該等位置。

在一些實例中，對於每一處理核心，包含該運算系統中之該等處理核心之該等位置的該資訊包含在一特定拓樸巢套層級處之一位置。

在一些實例中，該處理核心資訊包含該運算系統中之拓樸巢套層級之一最大數目。

在一些實例中，該方法亦包括由該一或多個處理器在該運算系統內部之一介面中顯示該等映射。

在一些實例中，該拓樸資訊與一給定群組之邏輯分割區相關，且其中在該處理核心資訊中定義該給定群組中之成員資格。

在一些實例中，該給定群組包含一硬體分組。

在一些實例中，獲得該拓樸資訊包含經由該運算系統內部之一介面獲得該拓樸資訊。

克服先前技術之缺點，且經由提供用於獲得關於跨超管理器將邏輯核心映射至實體核心之全域視圖的資訊的電腦程式產品來提供額外優點。該電腦程式產品包含一電腦可讀儲存媒體，其可由一或多個處理器讀取且儲存用於由該一或多個處理器執行以用於執行一方法之指令。該方法包括例如：由一運算系統之該一或多個處理器發出包含處理核心資訊之一指令，該處理核心資訊包含該運算系統之一或多個處理核心的位置，該運算系統之該等處理核心包含邏輯核心及實體核心，該指令進一步包含一操作員選擇。該電腦程式產品亦包括以下指令：在由該一或多個處理器執行時，該方法亦包括由該一或多個處理器基於該操作員選擇來設定由該指令傳回之資訊的安全參數，其中該所傳回資訊包含用於將該等邏輯核心映射至該等實體核心之拓樸資訊。該電腦程式產品亦包括以下指令：在由該一或多個處理器執行時，該方法亦包括由該一或多個處理器基於包含該等位置及該等安全參數之該資訊來獲得該拓樸資訊。該電腦程式產品亦包括以下指令：在由該一或多個處理器執行時，該方法亦包括由該一或多個處理器經由在該運算系統上執行之一作業系統而利用該拓樸資訊將該等邏輯核心映射至該等實體核心。

在該電腦程式產品之一些實例中，基於該等安全參數，該拓樸資訊係選自由以下組成之群組：提供該運算系統中之所有邏輯分割區之一全域視圖的資訊；及提供該運算系統中之一或多個使用者邏輯分割區之一視圖的資訊。

在該電腦程式產品之一些實例中，包含該運算系統中之該等處理核心之該等位置的該資訊包含描述該等邏輯核心之較佳分派位置的資料。

在該電腦程式產品之一些實例中，包含該運算系統中之該等處理核心之該等位置的該資訊包含描述該等實體核心之實際位置的資料。

在該電腦程式產品之一些實例中，該指令包含一資訊區塊，其中該資訊區塊包含的該資訊包含該運算系統中之該等處理核心之該等位置。

在該電腦程式產品之一些實例中，對於每一處理核心，包含該運算系統中之該等處理核心之該等位置的該資訊包含在一特定拓樸巢套層級處之一位置。

在該電腦程式產品之一些實例中，該處理核心資訊包含該運算系統中之拓樸巢套層級之一最大數目。

在該電腦程式產品之一些實例中，該方法亦包括由該一或多個處理器在該運算系統內部之一介面中顯示該等映射。

在該電腦程式產品之一些實例中，該拓樸資訊與一給定群組之邏輯分割區相關，且其中在該處理核心資訊中定義該給定群組中之成員資格。

在該電腦程式產品之一些實例中，該給定群組包含一硬體分組。

在該電腦程式產品之一些實例中，獲得該拓樸資訊包含經由該運算系統內部之一介面獲得該拓樸資訊。

克服先前技術之缺點，且經由提供用於獲得關於跨超管理器將邏輯核心映射至實體核心之全域視圖的資訊的系統來提供額外優點。該系統包括：一記憶體；一或多個處理器，其與該記憶體通信；及程式指令，其可由一或多個處理器經由記憶體執行以執行一方法。該方法包括例如：由一運算系統之該一或多個處理器發出包含處理核心資訊之一指令，該處理核心資訊包含該運算系統之一或多個處理核心的位置，該運算系統之該等處理核心包含邏輯核心及實體核心，該指令進一步包含一操作員選擇。由該系統執行之該方法亦包括由該一或多個處理器基於該操作員選擇來設定由該指令傳回之資訊的安全參數，其中該所傳回資訊包含用於將該等邏輯核心映射至該等實體核心之拓樸資訊。由該系統執行之該方法亦包括由該一或多個處理器基於包含該等位置及該等安全參數之該資訊來獲得該拓樸資訊。由該系統執行之該方法亦包括由該一或多個處理器經由在該運算系統上執行之一作業系統而利用該拓樸資訊將該等邏輯核心映射至該等實體核心。

在該系統之一些實例中，基於該等安全參數，該拓樸資訊係選自由以下組成之群組：提供該運算系統中之所有邏輯分割區之一全域視圖的資訊；及提供該運算系統中之一或多個使用者邏輯分割區之一視圖的資訊。

在該系統之一些實例中，包含該運算系統中之該等處理核心之該等位置的該資訊包含描述該等邏輯核心之較佳分派位置的資料。

在該系統之一些實例中，包含該運算系統中之該等處理核心之該等位置的該資訊包含描述該等實體核心之實際位置的資料。

在該系統之一些實例中，該指令包含一資訊區塊，其中該資訊區塊包含的資訊包含該運算系統中之該等處理核心之該等位置。

在該系統之一些實例中，對於每一處理核心，包含該運算系統中之該等處理核心之該等位置的該資訊包含在一特定拓樸巢套層級處之一位置。

在該系統之一些實例中，該處理核心資訊包含該運算系統中之拓樸巢套層級之一最大數目。

在該系統之一些實例中，該方法亦包括由該一或多個處理器在該運算系統內部之一介面中顯示該等映射。

在該系統之一些實例中，該拓樸資訊與一給定群組之邏輯分割區相關，且其中在該處理核心資訊中定義該給定群組中之成員資格。

在該系統之一些實例中，該給定群組包含一硬體分組。

在該系統之一些實例中，獲得該拓樸資訊包含經由該運算系統內部之一介面獲得該拓樸資訊。

本文中亦描述及主張與一或多個態樣相關的方法、電腦程式產品及系統。此外，本文中亦描述及可能主張與一或多個態樣相關之服務。

經由本文中所描述之技術實現額外特徵。本文中詳細描述其他實施例及態樣且將其視為所主張態樣之部分。

10:運算環境/雲端運算節點

11:中央電子複合設備

12:電腦系統/伺服器/記憶體/主儲存器

13:中央處理單元/實體處理器資源

14:輸入/輸出子系統/外部裝置

15:輸入/輸出控制單元

16:處理器或處理單元/輸入/輸出裝置

17:資料儲存裝置

18:程式/匯流排

19:電腦可讀程式指令

20:邏輯分割區/網路配接器

21:超管理器

22:處理器韌體/輸入/輸出介面

23:客體作業系統

24:控制碼/顯示器

25:程式

26:虛擬機

27:超管理器

28:處理器韌體/記憶體/系統記憶體

29:程式

30:存取記憶體/客體作業系統

31:神經網路處理器

32:快取記憶體

34:儲存系統

40:程式/公用程式

42:程式模組

50:雲端運算環境

54A:蜂巢式電話

54B:桌上型電腦

54C:膝上型電腦

54N:汽車電腦系統

60:硬體及軟體層

61:大型電腦

62:伺服器

63:伺服器

64:刀鋒伺服器

65:儲存裝置

66:網路及網路連接組件

67:網路應用程式伺服器軟體

68:資料庫軟體

70:虛擬化層

71:虛擬伺服器

72:虛擬儲存器

73:虛擬網路

74:虛擬應用程式及作業系統

75:虛擬用戶端

80:管理層

81:資源佈建

82:計量及定價

83:使用者入口網站

84:服務等級管理

85:服務等級協定(SLA)規劃及實現

90:工作負載層

91:地圖繪製及導航

92:軟體開發及生命週期管理

93:虛擬教室教育遞送

94:資料分析處理

95:異動處理

96:超管理器

100:工作流程/運算環境

102:電腦系統

104:通用處理器

105:神經網路處理器

106:記憶體

108:輸入/輸出介面

110:匯流排/步驟

111:匯流排

112:快取

114:本端快取

116:應用程式

118:作業系統

120:電腦可讀程式指令/步驟

122:處理器韌體

130:外部裝置/步驟

132:網路介面

134:資料儲存裝置

136:程式

138:電腦可讀程式指令

150:指令提取組件

152:指令解碼單元

154:指令執行組件

156:記憶體存取組件

158:寫回組件

160:暫存器

410:欄位

412:欄位

416:欄位

418:欄位

510:欄位

522:欄位

524:欄位

600:工作流程

610:步驟

620:步驟

630:步驟

640:步驟

650:步驟

在本說明書之結尾處之申請專利範圍中作為實例特定地指出且清楚地主張一或多個態樣。一或多個態樣之前述內容以及物件、特徵及優點自結合隨附圖式進行之以下詳細描述顯而易見，其中：圖1描繪包括本發明之一些實施例之各種態樣的工作流程；圖2A至圖2C描繪可實施本發明之態樣之技術環境的各種元件；圖3A至圖3B描繪可實施本發明之態樣之技術環境的各種元件；圖4A至圖4B描繪在圖1之工作流程中發出的指令之實例之各種態樣；圖5A至圖5B描繪在圖1之工作流程中發出的指令之實例之各種態樣；圖6描繪包括本發明之一些實施例之某些態樣的工作流程；圖7描繪可在雲端運算環境中利用之運算節點的實施例；圖8描繪根據本發明之一實施例的雲端運算環境；且圖9描繪根據本發明之一實施例的抽象模型層。

隨附圖式進一步說明本發明且連同本發明之實施方式一起用以解釋本發明之原理，在隨附圖式中，類似參考編號貫穿單獨視圖係指相同或功能上類似之元件且隨附圖式併入本說明書中且形成本說明書之一部分。如熟習此項技術者所理解，提供隨附圖式以易於理解且說明本發明之某些實施例的態樣。本發明不限於圖式中所描繪之實施例。

如熟習此項技術者所理解，如貫穿本申請案所提及之程式碼包括軟體及硬體兩者。舉例而言，在本發明之某些實施例中，程式碼包括固定功能硬體，而其他實施例利用所描述功能性之基於軟體之實施。某些實施例將兩種類型之程式碼組合。亦稱為一或多個程式之程式碼的一個實例在圖7中描繪為具有一組(至少一個)程式模組42之程式/公用程式40，可儲存於記憶體28中。

本文中使用術語「巢套層級」來表示硬體之階層式層級。

本發明之實施例包括使得使用者能夠經由內部介面獲得邏輯分割區(LPAR)拓樸資料之電腦實施方法、電腦程式產品及電腦系統。在本發明之實施例中，程式碼(在一或多個處理器上執行)經由內部介面將電腦系統中用於將邏輯處理核心映射至實體處理核心之拓樸資訊提供至使用者。如本文中更詳細地描述，為了提供此資訊，程式碼：1)執行具有資訊區塊之指令，該資訊區塊提供中央處理單元(CPU)及/或核心資訊且設定所傳回資訊的安全參數(例如，基於資訊區塊，安全允許存取特定分割區(例如，使用者存取僅分割區)及/或所有分割區；2)回應於該指令，提供用於映射待由作業系統(OS)使用的拓樸資料之資訊；及3)在內部介面顯示該資訊。如本文將論述，在本發明之實施例中，獲得提供所要全域視圖之資料的一或多個處理器藉由執行包括特定資訊區塊之指令來實現。對於此特定資訊區塊存在不同選項，但本文中所論述之彼等選項稱為經擴充CPU/核心資訊區塊及經擴充實體CPU/核心資訊區塊。如本文中所說明，出於在此等資訊區塊中包括值，保留資料單元(例如，字)。在經擴充CPU/核心資訊區塊之情況下，資料單元經保留以用於邏輯核心之較佳分派位置之座標。在經擴充實體CPU/核心資訊區塊之狀況下，資料單元經保留以用於實體核心之實際位置的資訊座標。至少部分地基於將此資訊包括於指令中，程式碼獲得所要拓樸資料。

本發明之各種實施例之態樣不可避免地與運算相關，此係因為其解決了利用電腦特定元件運算所特有的問題。目前，無法獲得關於跨超管理器將邏輯核心映射至實體核心之全域視圖的資訊。解決此問題涉及到超管理器、虛擬機(VM)、邏輯分割區(LPAR)及產生及維持LPAR之系統，即處理器資源/系統管理器(PR/SMTM)(其亦可視為超管理器之一種類型)。PR/SMTM由紐約阿蒙克市之國際商業機器公司(InternationalBusiness Machines Corporation)提供。PR/SM為國際商業機器公司在至少一個管轄區域中之商標或註冊商標。超管理器為使得多個作業系統(OS)能夠彼此並排運行從而共用相同實體運算資源之(小)軟體層。此等操作資源包括虛擬機(VM)。VM為可模擬硬體運算環境之軟體。超管理器亦稱為虛擬機監視器(VMM)。超管理器藉由使VM彼此分離從而在邏輯上向每一VM指派其自身之基礎實體運算資源片段(包括但不限於運算能力、記憶體及儲存容量)來管理VM(由於其彼此並排運行)。超管理器防止VM彼此干擾。因此，在非限制性實例中，若給定OS遇到問題(例如，安全受損、OS崩潰)，則不執行遇到問題之OS的其他VM可繼續起作用。使系統資源分割區之一種方式為建立及維持邏輯分割區(LPAR)。LPAR為經定義以支援給定OS之處理器硬體之子集。每一LPAR包括各種運算資源，包括但不限於處理器、記憶體、輸入/輸出(I/O)裝置等，且每一LPAR作為一獨立系統操作。大型主機硬體運算系統可包括多個LPAR。稱為處理器資源及系統管理器(PR/SM)兩者之系統包括提供對LPAR進行分割的硬體與韌體之組合。特定言之，PR/SM之功能建立且運行LPAR。儘管其為產生且維持LPAR之PR/SM，但有時，LPAR係以提及建立分割區之功能性及功能性之結果兩者之方式來使用。

返回至本發明之實施例及其與運算的不可分割連結(如前述)，用於提供跨超管理器之映射之全域視圖的資訊當前不可用。利用外部(運算系統外部)介面提供此資訊存在安全風險，且因此，利用內部資源發送及獲得此等資料為合乎需要的。在本發明之實施例中，在內部資源上執行之程式碼出於安全控制提供所有邏輯分割區之全域視圖。除使得使用者能夠全系統定位實體核心以外，本發明之實施例亦藉由向使用者提供所有LPAR之所有邏輯核心的位置以在其與超管理器一起運行時獲得其實體置放來改良運算系統自身之功能性。運算系統整體上之功能性得到改良，此係因為在安全程序就位之情況下在內部獲得此資料在先前係不可能的，且此外，獲得此等資料能夠對電腦系統之功能性進行額外改良。此位置資訊呈現包括但不限於以下之優點：1)實現經改良(經通知)排程決策；2)使得能夠分派至(邏輯核心之)較佳位置；3)為運算系統之增強效能分析提供資料；及/或4)藉由提供增強診斷資訊來提高識別運算問題之機會。此額外改良在運算環境內具有實際應用。因此，本發明之實施例之態樣使得能夠對各種資料進行安全內部存取，且可利用此等資料進一步改良與其相關之運算系統的功能性。

本發明之各種實施例之態樣亦表示對獲得運算系統內之資料映射邏輯核心及實體核心之現有方法的顯著改良。不同於本發明之實施例，現有方法並不經由內部介面提供所有LPAR之全域視圖及其至實體核心之映射。目前，可利用至運算系統之硬體管理控制台(HMC)的介面來獲得某些資料(但並非所有資料，如本文中所論述)。在此現有方法中，HMC經由PR/SM與HMC之間的內部介面自處理器資源/系統管理器(PR/SM)提取有限資料。然而，除提供僅自LPAR截止器提取有限資訊之能力的此方法以外，實施此類型之外部介面亦存在違反許多現有運算系統之安全策略的安全風險。本文中之實例之態樣表示一改良，此係因為如下文更詳細地論述，由於不存在請求或獲得此等資料之外部介面。實情為，在本發明之實施例中，在一或多個處理資源上執行之程式碼經由內部指令獲得LPAR拓樸資訊(且在內部介面中提供更多有限資料)。關於使用現有方法獲得拓樸資訊之另一問題在於使用者之安全存取應限制所提供之資料。但因為本發明方法並不利用內部軟體介面且缺乏本發明之實施例中所提供之資料的廣度，所以運算系統之安全並不與可能規避方案中之任一者整合。因此，本發明之實施例不僅經由內部軟體介面提供此等資料，本發明之實施例亦有效地向此等資料提供圍繞基礎系統元素之安全策略。如本文中所指出，存取映射之現有方法提供有限資料，此係因為此等現有方法僅為個別分割區提供定位其通常使用之實體核心的能力。不存在經由現有方法提供之全域拓樸資料。本發明之實施例至少由於所提供之全域視圖而提供顯著改良。

本發明之一些實施例之態樣對獲得拓樸資料之現有方法提供顯著改良，此至少係因為本發明之實施例中所傳回之拓樸資訊比現有方法更詳盡且詳細。舉例而言，在一些現有方法中，單一CPU可發出傳回描述單一CPU在給定運算環境之實體拓樸中之位置的一些(有限)資訊的指令。然而，本發明之一些實施例包括經由內部介面獲得用於給定運算環境之LPAR拓樸資料的態樣，包括利用新指令及/或對現有指令進行增強。獲得LPAR拓樸資料之可撓性優於發出有限單一指令之CPU，此係因為在本發明之實施例中，操作員可做出判定所傳回資訊之廣度(例如，所有發佈分割區之資訊及/或所有所定義分割區之資訊)的選擇(例如，經由介面)。因此，除全系統核心之實體位置以外，本發明之一些實施例之態樣可提供所有分割區之全域視圖及/或給定邏輯分割區之視圖。如本文所描述，本發明之一些實施例包括對超管理器之應用程式設計介面(API)調用以請求超管理器傳回以下中之一或多者：1)組態之所有實體處理器的位置；及/或2)超管理器之拓樸中之位置，超管理器傾向於自此處分派(亦即，運行)組態之邏輯處理器。

本發明之實施例之態樣提供顯著超過僅將實體核心指派至邏輯核心以用於資源共用的其他相關態樣。如本文中所描述，並非僅進行指派，在本發明之一些實施例中，程式碼提供跨硬體之階層層級的邏輯核心及實體核心之座標。此等座標構成邏輯分割區之邏輯核心至實體核心的可用動態映射資訊及/或給定運算架構內之所有邏輯分割區的安全控制。

圖1及圖6為提供對本發明之一些實施例之各種態樣的概述之工作流程100、600，包括藉由獲得運算系統內之資料映射邏輯及實體核心之一或多個處理器執行的程式碼。貫穿圖1中工作流100之描述，參考各種其他圖式以為各種態樣提供細節之實例。舉例而言，圖2A至圖2C、圖3A至圖3B及圖7至圖9為展示可實施圖1之態樣之一些運算環境之各種態樣的架構圖。同時，圖4A至圖4B及圖5A至圖5B詳述供本發明之實施例中之程式碼用來獲得LPAR資料以使得程式碼可產生邏輯核心至實體核心之全域拓樸映射之指令的各種態樣。

參考圖1，在工作流程100中，在一或多個處理器上執行之程式碼發出指令(110)。該指令包括以下中之一或多者：1)經擴充CPU或核心資訊區塊；及/或2)經擴充實體CPU或核心資訊區塊。藉由發出此指令(110)，程式碼最終(如圖1中進一步所說明)獲得運算系統內之資料映射邏輯及實體核心，其包括提供所有邏輯分割區(具有安全控制)之全域視圖、所有邏輯分割區之所有邏輯核心之位置及其與超管理器一起運行之實體置放以及全系統核心之實體位置的資訊。

執行指令(110)以及本發明之其他態樣可實施於許多類型之運算環境中。鑒於在本文中之實例中，程式碼獲得運算系統內之資料映射邏輯及實體核心，將整合此等態樣之運算環境將包括以下元件：包括但不限於超管理器、VM、邏輯LPAR及產生且維持LPAR之系統(其亦可視為超管理器之一種類型)。僅出於說明之目的且不表明任何限制，圖2A至圖2C為運算環境及可併入本發明之一些實施例之態樣的運算環境之元件的實例。

圖2A之運算環境基於由紐約阿蒙克市之國際商業機器公司提供之z/Architecture®指令集架構。然而，z/Architecture指令集架構僅為一個實例架構；國際商業機器公司及/或其他實體之其他架構及/或其他類型之運算環境可包括及/或使用本發明之一或多個態樣。z/Architecture及IBM為國際商業機器公司在至少一個司法管轄區中之商標或註冊商標。運算環境可基於其他架構，包括但不限於Intel®x86架構、國際商業機器公司之其他架構及/或其他公司之架構。Intel為英特爾公司(IntelCorporation)或其子公司在美國及其他國家之商標或註冊商標。

返回至圖2A，在一個實例中，運算環境10包括中央電子複合設備(CEC)11。中央電子複合設備11包括複數個組件，諸如記憶體12(亦稱為系統記憶體、主記憶體、主儲存器、中央儲存器、儲存器)，該記憶體12耦接至一或多個處理器，諸如一或多個通用處理器(亦稱為中央處理單元(CPU)13)及一或多個專用處理器(例如，神經網路處理器31)，且耦接至輸入/輸出(I/O)子系統14。

作為實例，一或多個專用處理器可與一或多個通用處理器分離及/或至少一個專用處理器可嵌入於至少一個通用處理器內。其他變化亦係可能的。

I/O子系統14可為中央電子複合設備之部分或與其分離。其引導主儲存器12與耦接至中央電子複合設備之輸入/輸出控制單元15及輸入/輸出(I/O)裝置16之間的資訊流。

可使用許多類型之I/O裝置。一個特定類型為資料儲存裝置17。資料儲存裝置17可儲存一或多個程式18、一或多個電腦可讀程式指令19及/或資料等。電腦可讀程式指令可經組態以執行本發明之態樣之實施例的功能。

中央電子複合設備11可包括及/或耦接至抽取式/非抽取式、揮發性/非揮發性電腦系統儲存媒體。舉例而言，其可包括及/或耦接至非抽取式非揮發性磁性媒體(通常稱為「硬碟機」)、用於自抽取式非揮發性磁碟(例如，「軟碟」)讀取及寫入至該抽取式非揮發性磁碟之磁碟機，及/或用於自諸如CD-ROM、DVD-ROM或其他光學媒體之抽取式非揮發性光碟讀取或寫入至該抽取式非揮發性光碟之光碟機。應理解，可結合中央電子複合設備11使用其他硬體及/或軟體組件。實例包括但不限於：微碼或毫碼(millicode)、裝置驅動程式、冗餘處理單元、外部磁碟機陣列、RAID系統、磁帶機及資料存檔儲存系統等。

此外，中央電子複合設備11可與若干其他通用或專用運算系統環境或組態一起操作。可能適合與中央電子複合設備11一起使用之熟知運算系統、環境及/或組態之實例包括但不限於：個人電腦(PC)系統、伺服器電腦系統、精簡型用戶端、複雜型用戶端、手持型或膝上型電腦裝置、多處理器系統、基於微處理器之系統、機上盒、可程式化消費型電子裝置、網路PC、小型電腦系統、大型電腦系統及包括以上系統或裝置中之任一者的分散式雲端運算環境，及類似者。

在一或多個實施例中，中央電子複合設備11提供邏輯分割及/或虛擬化支援。在一個實施例中，如圖2B中所展示，記憶體12包括例如一或多個邏輯分割區20、管理邏輯分割區之超管理器21及處理器韌體22。如前述，超管理器21之實例為PR/SM^TM。在一些實施例中，可實體地分割CEC 11。由於實體分割區，吾人可獲得彼實體分割區之拓樸資訊。在此實施例中，實體分割區中之每一者充當分開之機器。

每一邏輯分割區20能夠充當分開之系統。即，每一邏輯分割區可獨立地進行重置、運行客體作業系統23(諸如，由紐約阿蒙克市之國際商業機器公司提供之z/OS^®作業系統)或其他控制碼24(諸如，耦接設施控制碼(CFCC))，且用不同程式25操作。在邏輯分割區中運行之作業系統或應用程式呈現為可存取完整的系統，但實際上，僅其一部分可用。儘管提供z/OS作業系統作為實例，但可根據本發明之一或多個態樣使用由國際商業機器公司及/或其他公司提供之其他作業系統。

記憶體12耦接至例如CPU 13(圖2A)，其為可分配至邏輯分割區之實體處理器資源。舉例而言，邏輯分割區20可包括一或多個邏輯處理器，其中之每一者表示可動態地分配至邏輯分割區之實體處理器資源13中之全部或一部分。

在又另一實施例中，中央電子複合設備提供虛擬機支援(具有或不具有邏輯分割支援)。如2C中所展示，中央電子複合設備11之記憶體12包括例如一或多個虛擬機26、管理虛擬機之諸如超管理器27的虛擬機管理器，及處理器韌體28。超管理器27之一個實例為由紐約阿蒙克市之國際商業機器公司提供之z/VM^®超管理器。超管理器有時稱為主機。z/VM為國際商業機器公司在至少一個管轄區域中之商標或註冊商標。

中央電子複合設備之虛擬機支援提供操作大量虛擬機26之能力，該等虛擬機26各自能夠用不同程式29操作且運行客體作業系統30，諸如Linux^®作業系統。每一虛擬機26均能夠充當分開之系統。即，每一虛擬機可獨立地進行重置，運行客體作業系統，且用不同程式操作。在虛擬機中運行之作業系統或應用程式呈現為可存取完整系統，但實際上，僅其一部分可用。儘管供應z/VM及Linux作為實例，但可根據本發明之一或多個態樣使用其他虛擬機管理器及/或作業系統。註冊商標Linux^®係依照來自Linux基金會(Linux Foundation)的轉授權而使用，該基金會為該商標在全球範圍內的所有者Linus Torvalds之獨家被授權人。

參考圖3A至圖3B描述併有且使用本發明之一或多個態樣的運算環境之另一實施例。圖3A說明給定運算環境之一般態樣，而圖3B提供環境內之指令執行(例如，圖1中之110)的額外細節。在這一實例中，運算環境基於由紐約阿蒙克市之國際商業機器公司提供之z/Architecture^®指令集架構。z/Architecture指令集架構之一個實施例描述於標題為「z/Architecture Principles of Operation」之公開案中，即IBM公開案第SA22-7832-12號，第十三版，2019年9月，該公開案特此以全文引用之方式併入本文中。

參考圖3A，運算環境100包括例如以諸如通用運算裝置之形式展示的電腦系統102。電腦系統102可包括但不限於經由一或多個匯流排及/或其他連接彼此耦接的一或多個通用處理器或處理單元104(例如，中央處理單元(CPU))、諸如神經網路處理器105之至少一個專用處理器、記憶體106(作為實例，亦稱為系統記憶體、主記憶體、主儲存器、中心儲存器或儲存器)及一或多個輸入/輸出(I/O)介面108。舉例而言，處理器104、105及記憶體106經由一或多個匯流排110耦接至I/O介面108，且處理器104、105經由一或多個匯流排111彼此耦接。

舉例而言，匯流排111為記憶體或快取一致性匯流排，且匯流排110表示例如若干類型之匯流排結構中之一或多者，包括使用多種匯流排架構中之任一者的記憶體匯流排或記憶體控制器、周邊匯流排、加速圖形埠及處理器或區域匯流排。藉助於實例而非限制，此等架構包括工業標準架構(ISA)、微通道架構(MCA)、增強型ISA(EISA)、視訊電子器件標準協會(VESA)本端匯流排及周邊組件互連(PCI)。

記憶體106可包括例如快取112，諸如共用快取記憶體，其可經由例如一或多個匯流排111耦接至處理器104之本端快取114及/或神經網路處理器105。此外，記憶體106可包括一或多個程式或應用程式116及至少一個作業系統118。實例作業系統包括由紐約阿蒙克市之國際商業機器公司提供之z/OS^®作業系統。z/OS為國際商業機器公司在至少一個管轄區中之商標或註冊商標。亦可使用由國際商業機器公司及/或其他實體提供之其他作業系統。記憶體106亦可包括一或多個電腦可讀程式指令120，其可經組態以執行本發明之態樣之實施例的功能。

此外，在一或多個實施例中，記憶體106包括處理器韌體122。處理器韌體包括例如處理器之微碼或毫碼。其包括例如用於實施較高層級機器碼之硬體層級指令及/或資料結構。在一個實施例中，其包括例如專屬碼，其通常作為包括受信任軟體之微碼或毫碼、特定於底層硬體之微碼或毫碼遞送，且控制作業系統對系統硬體之存取。

電腦系統102可經由例如I/O介面108與一或多個外部裝置130通信，該一或多個外部裝置130諸如使用者終端機、磁帶驅動機、指標裝置、顯示器及一或多個資料儲存裝置134等。資料儲存裝置134可儲存一或多個程式136、一或多個電腦可讀程式指令138及/或資料等。該等電腦可讀程式指令可經組態以執行本發明之態樣的實施例之功能。

電腦系統102亦可經由例如I/O介面108與網路介面132通信，該網路介面132使得電腦系統102能夠與諸如局域網路(LAN)、通用廣域網路(WAN)及/或公用網路(例如，網際網路)之一或多個網路通信，從而提供與其他運算裝置或系統之通信。

電腦系統102可包括及/或耦接至抽取式/非抽取式、揮發性/非揮發性電腦系統儲存媒體。舉例而言，其可包括及/或耦接至非抽取式非揮發性磁性媒體(通常稱為「硬碟機」)、用於自抽取式非揮發性磁碟(例如，「軟碟」)讀取及寫入至抽取式非揮發性磁碟之磁碟機，及/或用於自諸如CD-ROM、DVD-ROM或其他光學媒體之抽取式非揮發性光碟讀取或寫入至該抽取式非揮發性光碟之光碟機。應理解，可結合電腦系統102使用其他硬體及/或軟體組件。實例包括但不限於：微碼或毫碼、裝置驅動程式、冗餘處理單元、外部磁碟機陣列、RAID系統、磁帶機及資料歸檔儲存系統等。

電腦系統102可與眾多其他通用或專用運算系統環境或組態一起操作。可能適合與電腦系統102一起使用之熟知運算系統、環境及/或組態之實例包括但不限於：個人電腦(PC)系統、伺服器電腦系統、精簡型用戶端、複雜型用戶端、手持型或膝上型電腦裝置、多處理器系統、基於微處理器之系統、機上盒、可程式化消費型電子裝置、網路PC、小型電腦系統、大型電腦系統及包括以上系統或裝置中之任一者的分散式雲端運算環境，及其類似者。

參考圖1，在本發明之實施例中，發出指令(110)。當實施於圖3A之運算環境中時，處理器(例如，處理器104及/或處理器105)包括用以執行指令之複數個功能組件(或其子集)。如圖3B中所描繪，此等功能組件包括例如：指令提取組件150，其用以提取待執行之指令；指令解碼單元152，其用以解碼所提取指令且獲得經解碼指令之運算元；一或多個指令執行組件154，其用以執行經解碼指令；記憶體存取組件156，其用以在必要時存取記憶體以執行指令；及寫回組件158，其用以提供所執行指令之結果。該等組件中之一或多者可在指令處理中存取及/或使用一或多個暫存器160。

返回至圖1，如前述，由程式碼發出之指令(110)包括標頭及一或多個(經擴充分割區時間)資訊區塊。如前述，此等資訊區塊可包括以下中之一或多者：1)經擴充CPU或核心資訊區塊；及/或2)經擴充實體CPU或核心資訊區塊。在一些實例中，若實體地分割機器，則對於組態於中機器或實體分割區中之每一實體CPU/核心，經擴充實體時間資訊區塊包括經擴充實體標頭，接著為96個位元組之經擴充實體CPU/資訊區塊。在本發明之一些實施例中，指令包括標頭，接著為一或多個資訊區塊。所利用之標頭可採取不同格式，但出於此實例之目的，為了易於說明，標頭由兩個不同部分組成。在本發明之一些實施例中，標頭包括經擴充時間資訊區塊標頭及經擴充分割區標頭。在一些實例中，當標頭中之值(例如，在本文中稍後論述之實體資料旗標)指示以指令命名之分割區存在資料時，經擴充實體時間資訊區塊為可用的。在本發明之一些實施例中，對於分割區中之每一經辨識邏輯CPU/核心，每一經擴充分割區時間資訊區塊具有經擴充分割區標頭，接著為經擴充CPU/資訊區塊。在本發明之一些實施例中，將在本文中更詳細地論述的此經擴充實體時間資訊區塊緊跟最後一個經擴充分割區時間資訊區塊。

圖4A至圖4B及圖5A至圖5B說明用於指令中之標頭及資訊區塊之實例的各種態樣，該等指令由一或多個處理器發出以獲得用於映射可由OS利用之拓樸資料的資訊，且由程式碼經由內部介面提供此資訊之視圖。圖4A至圖4B為可在本發明之實施例中利用的指令標頭之部分的實例。特定言之，圖4A為經擴充時間資訊區塊標頭之至少一部分的實例，而圖4B為經擴充分割區標頭之至少一部分的實例。同時，圖5A為經擴充實體CPU或核心資訊區塊之至少一部分的實例，且5B為經擴充CPU或核心資訊區塊之至少一部分的實例。標頭及資訊區塊可包含指令，該等指令在由處理器執行時獲得供OS使用之拓樸資料(例如，圖1中之110)。

在本發明之實施例中，在本文中所揭示之指令中，經擴充時間資訊區塊具有經擴充時間資訊區塊標頭，接著為一或多個經擴充分割區時間資訊區塊。同時，對於分割區中之每一所辨識邏輯CPU/核心，經擴充分割區時間資訊區塊具有經擴充分割區標頭，接著為經擴充CPU/資訊區塊。在一些實例中，一或多個標頭可包括各種值，包括但不限於與(經擴充CPU/核心或經擴充實體CPU/核心)資訊區塊相關的值，該等值包括但不限於為其提供資訊之邏輯分割區之數目、資料是否存在於給定實體分割區中、在實體地分割系統之情況下組態於機器或實體分割區中之CPU/核心之數目、指示值在指令中之位置的資訊、分割區數目、所組態之邏輯CPU/核心的數目，及/或所辨識之邏輯CPU/核心的數目。

首先轉向圖4A，圖4A描繪經擴充時間資訊區塊標頭之至少一部分，其可在本發明之實施例中用作產生用於將邏輯核心映射至實體核心之拓樸資訊的指令之部分。審查僅出於說明之目的而作為非限制性實例提供之圖4A之某些細節，在圖4A中之實例中，Npar 410欄位含有表示為其提供資訊之邏輯分割區之數目的值。在此實例中，此值保持相同。旗標412欄位為指示資料是否存在於實體分割區(例如，藉由設定成1)之實體資料旗標。此等資料含於經擴充實體時間資訊區塊中。在實體地分割系統之情況下組態於機器或實體分割區中的CPU/核心之數目含於Physcpus 416欄位中。此數目可包括報告機器組態中正用以支援所傳回之經擴充分割區時間資訊區塊中所報導之邏輯分割區的所有實體CPU/核心。因此，若實體地分割系統，則Physcpus 416可保持表示組態於機器或實體分割區中之CPU/核心之數目的數字。在本發明之一些實施例中，該數字包括報告機器組態中正用以支援所傳回之經擴充分割區資訊區塊中所報導之邏輯分割區的所有實體CPU/核心。發出指令(例如，圖1中之110)之分割區的經擴充分割區時間資訊區塊之經擴充時間資訊區塊中之位元組偏差包括於Thispart 418欄位中。

如前述，圖4B為稱為經擴充分割區標頭之標頭之至少一部分的實例。在本發明之實施例中，對於分割區中之每一經辨識邏輯CPU/核心，經擴充分割區時間資訊區塊包括經擴充分割區標頭(圖4B)，接著為經擴充CPU/核心資訊區塊(例如，圖5A至圖5B)。因此，經擴充分割區標頭包括具有特定於給定分割區之資訊的欄位，包括但不限於分割區數目(例如，圖4B中之PN 426)、所組態之邏輯CPU/核心的數目(例如，圖4B中之Cpus 428)，其亦可包括所組態次要CPU/核心之數目、所辨識之邏輯 CPU/核心的數目(例如，圖4B中之Rcpus 430)，其亦可包括所組態次要CPU/核心之數目。通用CPU包括主要類型CPU/核心(CP)。次要類型CPU/核心為專用引擎，包括但不限於類似系統z整合資訊處理器(zIIP)及整合耦合設施(ICF)等。

返回至圖1，處理器發出包括資訊區塊之指令(110)，且此等資訊區塊之態樣之實例提供於圖5A至圖5B中。如上文在圖5A至圖5B中指出及說明，經擴充CPU或核心資訊區塊包括其中包括邏輯核心之較佳分派位置之空間(參見，圖5B)或資料元素(例如，字)，而經擴充實體CPU或核心資訊區塊包括其中包括實體核心之實際位置之空間(參見，圖5A)或資料元素(例如，字)。至少部分地基於將此資訊包括於指令中，程式碼獲得所要拓樸資料(例如圖1中之130)。

參考圖5A至圖5B，區塊中所提供之該等值中之某些取決於運算系統之態樣。舉例而言，Cpuadd 510為CPU之邏輯CPU位址或核心之邏輯核心識別符。在本發明之一些實施例中，經擴充實體CPU或核心資訊區塊及經擴充CPU或核心資訊區塊包括記載在特定巢套層級(亦即，硬體之階層式層級)處之邏輯核心之較佳分派位置或實體核心之實際位置的指示符。現參考圖5A至圖5B，在本發明之實施例中，在所描繪實例中，CordL(1至6)522欄位及MNestC 524欄位，此等資料元素(例如，字)用以使指令資訊區塊中包括邏輯核心之較佳分派位置或實體核心之實際位置。(其回應於提供用於映射待由作業系統使用之拓樸資料的資訊之此指令)。CordL(1至6)522包括在特定巢套層級(亦即，硬體之階層式層級)處之邏輯核心之較佳分派位置(圖5B)或實體核心之實際位置(圖5A)。在資訊區塊之兩個實例中，MNestC 524值指示用於組態之潛在拓樸巢套層級的數目。在運算環境(包括但不限於利用前述z/Architecture之彼等運算環境)中，若給定運算系統具有4個抽取盒(drawer)，其中每抽取盒2個節點、每節點3個晶片且每晶片10個核心，則CordL(X)欄位(例如，圖5A至圖5B中之522)提供所描述核心之拓樸位置。舉例而言，欄位522可指示給定核心位於抽取盒3、節點2、晶片1、核心8上。

參考圖5A至圖5B，CordL(1至6)522欄位(邏輯核心之較佳分派位置(圖5B)或實體核心之實際位置(圖5A))可包括更特定資訊(或更少特定資訊)。

作為可在本發明之一些實施例中提供之更特定資訊之實例，在特定巢套層級處之位置處構成六個一位元組欄位，每一欄位各自含有8位元不帶正負號二進位整數。因此，每一元素之值指示邏輯核心在特定拓樸巢套層級處之較佳分派位置的座標。在此實例中，座標之值為1-原點。零值指示：1)在拓樸中未定義特定巢套層級；2)機器無法提供值；及/或3)邏輯核心在巢套層級處不具有較佳分派位置。

如上文所指出，在本發明之各種實施例中，指令中之一或多個欄位亦可指示指定拓樸之最大巢套層級之值。指令區塊之兩個所說明部分(例如，圖5A至圖5B)包括指定拓樸之最大巢套層級之值。如上文所指出，在圖5A至圖5B中所說明之實例中，用於組態之拓樸巢套層級之最大數目由MNestC 524欄位中所含有之值定義。當由組態定義時，CordL(1)指示在最高拓樸巢套層級處之座標。視MNestC 524欄位中所定義之拓樸巢套層級而定，減少巢套層級處之座標可分別由CordL(2)至CordL(6)給出。因此，MNestC 524值指示針對CordL(1)至CordL(6)欄位(例如，圖5A至圖5B中之522)中所含有之組態指示的潛在拓樸巢套層級之數目。

MNestC 524欄位之功能性進一步說明於以下非限制性實例中。在此實例中，MNestC 524欄位可含有不帶正負號二進位整數值。該值與模型相關，其中最大值為6。如先前所論述，該值指定拓樸之最大巢套層級。在此非限制性實例中，給定值(例如，零)指示該模型並不提供關於藉由此指令之拓樸巢套層級之資訊，且巢套層級座標係不確定的。在此非限制性實例中，不同給定值(例如，1)指示不存在實際拓樸巢套結構，使得CordL(1)為有效且可具有非零值之唯一欄位，且所有元素處於同一巢套層級。某些值可指示以(CordL(1)開始之拓樸巢套層級，接著為CordL(2)、CordL(3)等中之值；可提供至多MNestC中所指示之值。在一些實例中，其中將x大於MNestC值層級之CordL(x)欄位儲存為零。

返回至圖1，在一或多個處理器上執行之程式碼基於接收包括經擴充CPU或核心資訊區塊或經擴充實體CPU或核心資訊區塊中之一者的指令中之一者而發出指令(110)之後，程式碼應用安全協定以判定使用者可存取之分割區(例如，使用者存取僅分割區或所有分割區)(120)。在本發明之一些實施例中，基於操作員選擇，程式碼回應於接收到所執行指令而判定是否發出邏輯分割區之資訊或所有所定義邏輯分割區之資訊。程式碼接著回應於指令(包括指令中所包括之相關安全資訊)而提供待由OS用來將邏輯核心映射至實體核心之拓樸資訊(130)。啟用此映射，此係因為所傳回資訊提供了所有邏輯分割區或使用者邏輯分割區(取決於指令)之全域視圖。

本發明之實施例包括電腦實施方法、系統及電腦程式產品，其中執行給定指令以獲得及提供拓樸資訊，使得此資訊以在電腦系統內部之方式獲得及提供。圖6為描繪本發明之一些實施例之某些態樣的工作流程。在本發明之一實施例中，在運算系統中之一或多個處理器上執行的程式碼執行包括處理核心資訊(邏輯核心及實體核心)及操作員選擇兩者之指令(610)。程式碼基於操作員選擇而設定由指令傳回之資訊的安全參數(620)。所傳回資訊包括用於將邏輯核心映射至實體核心之拓樸資訊。程式碼基於包括位置及安全參數之資訊而獲得拓樸資訊(630)。舉例而言，程式碼經由運算系統內部之介面來獲得拓樸資訊。程式碼經由在運算系統上執行之作業系統而利用拓樸系統將邏輯核心映射至實體核心(640)。在一些實例中，程式碼在運算系統內部之介面中顯示映射(650)。

在一些實例中，取決於該等安全參數，拓樸資訊可包括但不限於提供運算系統中之所有邏輯分割區之全域視圖的資訊及/或提供運算系統中之一或多個使用者邏輯分割區之視圖的資訊。

在一些實例中，包含運算系統中之處理核心之位置的資訊包含描述邏輯核心之較佳分派位置的資料。

在一些實例中，包含運算系統中之處理核心之位置的資訊包含描述實體核心之實際位置的資料。

在一些實例中，指令包含資訊區塊，且資訊區塊包含的資訊包含運算系統中之處理核心之位置。

在一些實例中，對於每一處理核心，包含運算系統中之處理核心之位置的資訊包含在特定拓樸巢套層級處之位置。

在一些實例中，處理核心資訊包含運算系統中之拓樸巢套層級之最大數目。

在一些實例中，拓樸資訊與給定群組之邏輯分割區相關，且在處理核心資訊中定義給定群組中之成員資格。此給定群組可為硬體分組。

現參考圖7，其為運算節點之實例的示意圖，該運算節點可為雲端運算節點10。雲端運算節點10僅為合適的雲端運算節點之一個實例且並不意欲暗示關於本文中所描述之本發明之實施例的使用或功能性之範疇的任何限制。無論如何，雲端運算節點10能夠按上文所闡述般來實施及/或執行上文所闡述之功能性中之任一者。在本發明之一實施例中，圖2A之運算系統102之元件中之一或多者(包括但不限於一或多個處理器104)可各自包含雲端運算節點10(圖7)，且若不為雲端運算節點10，則為包括雲端運算節點10之態樣之一或多個通用運算節點。

在雲端運算節點10中，存在電腦系統/伺服器12，其可與眾多其他通用或專用運算系統環境或組態一起操作。可能適合與電腦系統/伺服器12一起使用之熟知運算系統、環境及/或組態之實例包括但不限於：個人電腦系統、伺服器電腦系統、精簡型用戶端、複雜型用戶端、手持型或膝上型電腦裝置、多處理器系統、基於微處理器之系統、機上盒、可程式化消費型電子裝置、網路PC、小型電腦系統、大型電腦系統及包括以上系統或裝置中之任一者的分散式雲端運算環境，及其類似者。

可在正由電腦系統執行之電腦系統可執行指令(諸如，程式模組)之一般內容背景下描述電腦系統/伺服器12。通常，程式模組可包括執行特定任務或實施特定抽象資料類型之常式、程式、物件、組件、邏輯、資料結構等。可在分散式雲端運算環境中實踐電腦系統/伺服器12，在該等環境中，任務由經由通信網路而鏈接之遠端處理裝置執行。在分散式雲端運算環境中，程式模組可位於包括記憶體儲存裝置的本端及遠端電腦系統儲存媒體兩者中。

如圖7中所展示，以通用運算裝置之形式展示可用作雲端運算節點10之電腦系統/伺服器12。電腦系統/伺服器12之組件可包括(但不限於)一或多個處理器或處理單元16、系統記憶體28及匯流排18，該匯流排18將包括系統記憶體28之各種系統組件耦接至處理器16。

匯流排18表示任何幾種類型之匯流排結構中之一或多者，包括記憶體匯流排或記憶體控制器、周邊匯流排、加速圖形埠及處理器或使用多種匯流排架構中之任一者之本端匯流排。以實例說明而非限制，此等架構包括工業標準架構(ISA)匯流排、微通道架構(MCA)匯流排、增強型ISA(EISA)匯流排、視訊電子標準協會(VESA)本端匯流排及周邊組件互連(PCI)匯流排。

電腦系統/伺服器12通常包括多種電腦系統可讀媒體。此媒體可為可由電腦系統/伺服器12存取之任何可用媒體，且其包括揮發性及非揮發性媒體兩者、抽取式及非抽取式媒體兩者。

系統記憶體28可包括呈揮發性記憶體之形式的電腦系統可讀媒體，諸如，隨機存取記憶體(RAM)30及/或快取記憶體32。電腦系統/伺服器12可進一步包括其他抽取式/非抽取式、揮發性/非揮發性電腦系統儲存媒體。藉助於實例，可提供儲存系統34以用於自非抽取式、非揮發性磁性媒體(圖中未展示且通常稱為「硬碟機」)讀取及寫入至非抽取式、非揮發性磁性媒體。儘管未展示，但可提供用於自抽取式、非揮發性磁碟(例如，「軟碟」)讀取及寫入至抽取式非揮發性磁碟之磁碟機，及用於自諸如CD-ROM、DVD-ROM或其他光學媒體之抽取式非揮發性光碟讀取及寫入至該抽取式非揮發性光碟之光碟機。在此等情況下，每一者均可藉由一或多個資料媒體介面連接至匯流排18。如下文將進一步描繪及描述，記憶體28可包括具有經組態以進行本發明之實施例之功能的程式模組之集合(例如，至少一個)的至少一個程式產品。

藉助於而非限制，具有一組(至少一個)程式模組42之程式/公用程式40以及作業系統、一或多個應用程式、其他程式模組及程式資料可儲存於記憶體28中。作業系統、一或多個應用程式、其他程式模組及程式資料中之每一者或其某一組合可包括網路連接環境之實施。程式模組42通常進行如本文中所描述之本發明之實施例的功能及/或方法。

電腦系統/伺服器12亦可與以下通信：一或多個外部裝置14，諸如，鍵盤、指標裝置、顯示器24等；使得使用者能夠與電腦系統/伺服器12互動之一或多個裝置；及/或使得電腦系統/伺服器12能夠與一或多個其他運算裝置通信之任何裝置(例如，網路卡、數據機等)。此通信可經由輸入/輸出(I/O)介面22發生。仍然，電腦系統/伺服器12可經由網路配接器20與諸如區域網路(LAN)、一般廣域網路(WAN)及/或公用網絡(例如，網際網路)之一或多個網路通信。如所描繪，網路配接器20經由匯流排18與電腦系統/伺服器12之其他組件通信。應理解，雖未展示，但其他硬體及/或軟體組件可與電腦系統/伺服器12一起使用。實例包括但不限於：微碼、裝置驅動程式、冗餘處理單元、外部磁碟機陣列、RAID系統、磁帶機及資料存檔儲存系統等。

應理解，儘管本發明包括關於雲端運算之詳細描述，但本文中所敍述之教示的實施不限於雲端運算環境。實情為，本發明之實施例能夠結合現在已知或稍後開發之任何其他類型之運算環境來實施。

雲端運算為用於使得能夠對可組態運算資源(例如，網路、網路頻寬、伺服器、處理、記憶體、儲存器、應用程式、虛擬機及服務)之共用集區進行便利之按需網路存取的服務遞送之模型，該可組態運算資源可藉由最少的管理工作或與服務提供者之互動而快速地佈建及釋放。此雲端模型可包括至少五個特性、至少三個服務模型及至少四個部署模型。

特性如下：隨選自助服務：雲端消費者可視需要自動地單向佈建運算能力(諸如，伺服器時間及網路儲存器)，而無需與服務提供者之人為互動。

隨處網路存取：可經由網路獲得能力及經由標準機制存取能力，該等標準機制藉由異質精簡型或複雜型用戶端平台(例如，移動電話、膝上型電腦及PDA)促進使用。資源集用：提供者之運算資源經集用以使用多租戶模型為多個消費者服務，其中根據需要動態指派及重新指派不同實體及虛擬資源。存在位置獨立性之意義，此係因為消費者通常不具有對所提供之資源之確切位置的控制或瞭解，但可能能夠按較高抽象層級(例如，國家、州或資料中心)指定位置。快速彈性：可快速地且彈性地佈建能力，在一些情況下自動地佈建能力，以迅速地向外延展，且可快速地釋放能力以迅速地向內延展。在消費者看來，可用於佈建之能力常常看起來為無限的且可在任何時間以任何量來購買。

經量測服務：雲端系統藉由在適合於服務類型(例如，儲存、處理、頻寬及作用中使用者賬戶)之某一抽象層級下利用計量能力而自動控制及最佳化資源使用。可監測、控制及報告資源使用狀況，由此向所利用服務之提供者及消費者兩者提供透明度。

服務模型如下：軟體即服務(SaaS)：提供至消費者之能力係使用在雲端基礎結構上運行的提供者之應用程式。可經由諸如網頁瀏覽器(例如，基於網頁之電子郵件)之精簡型用戶端介面自各種用戶端裝置獲取應用程式。消費者並不管理或控制包括網路、伺服器、作業系統、儲存器或甚至個別應用程式能力之基礎雲端基礎結構，其中可能的異常為有限的使用者特定應用程式組態設定。

平台即服務(PaaS)：提供給消費者之能力係將消費者建立之應用程式或使用提供者所支援之程式設計語言及工具建立的所獲取之aF1應用程式部署至雲端基礎結構上。消費者並不管理或控制包括網路、伺服器、作業系統或儲存器之底層雲端基礎架構，但控制所部署之應用程式及可能的代管環境組態之應用程式。

基礎結構即服務(IaaS)：提供給消費者之能力係佈建處理、儲存、網路及其他基礎運算資源，其中消費者能夠部署及運行可包括作業系統及應用程式之任意軟體。消費者並不管理或控制基礎雲端基礎結構，但具有對作業系統、儲存器、所部署應用程式之控制，及可能的對選擇網路連接組件(例如，主機防火牆)之有限控制。

部署模型如下：私用雲端：僅針對組織操作雲端基礎結構。私用雲端可由組織或第三方來管理且可存在內部部署(on-premise)或外部部署(off premise)。

社群雲端：該雲端基礎結構由若干組織共用且支援具有共用關注事項(例如，任務、安全要求、策略及順應性考量)之特定社群。群組集雲端可由組織或第三方來管理且可存在內部部署或外部部署。

公用雲端：使雲端基礎結構可用於公眾或大型工業集團且為出售雲端服務之組織所擁有。

混合雲端：雲端基礎架構為兩個或兩個以上雲端(私用、社群或公用)之組合物，該等雲端保持獨特實體但藉由實現資料及應用程式攜帶性(例如，用於在雲端之間實現負載平衡之雲端爆裂)之標準化或專屬技術繫結在一起。

藉由集中於無狀態性、低耦合、模組化及語義互操作性對雲端運算環境進行服務定向。雲端運算之關鍵為包括互連節點之網路的基礎架構。

現參考圖8，描繪說明性雲端運算環境50。如所展示，雲端運算環境50包括一或多個雲端運算節點10，雲端消費者所使用之諸如例如個人數位助理(PDA)或蜂巢式電話54A、桌上型電腦54B、膝上型電腦54C及/或汽車電腦系統54N的本端運算裝置可與該一或多個雲端運算節點通信。節點10可彼此通信。可在一或多個網路(諸如，如上文所描述之私用、社群、公用或混合雲端或其組合)中將該等節點實體地或虛擬地分組(未展示)。此情形允許雲端運算環境50提供基礎架構、平台及/或軟體作為服務，針對該等服務，雲端消費者不需要在本端運算裝置上維護資源。應理解，圖8中所展示之運算裝置54A至54N之類型意欲僅為說明性的，且運算節點10及雲端運算環境50可經由任何類型之網路及/或網路可定址連接(例如，使用網頁瀏覽器)與任何類型之電腦化裝置通信。

現參考圖9，展示由雲端運算環境50(圖8)提供之一組功能抽象層。事先應理解，圖9中所展示之組件、層及功能意欲僅為說明性的且本發明之實施例不限於此。如所描繪，提供以下層及對應功能：硬體及軟體層60包括硬體及軟體組件。硬體組件之實例包括：大型電腦61；基於精簡指令集電腦(RISC)架構之伺服器62；伺服器63；刀鋒伺服器64；儲存裝置65；以及網路及網路連接組件66。在一些實施例中，軟體組件包括網路應用程式伺服器軟體67及資料庫軟體68。

虛擬化層70提供抽象層，可自該抽象層提供虛擬實體之以下實例：虛擬伺服器71；虛擬儲存器72；虛擬網路73，包括虛擬私用網路；虛擬應用程式及作業系統74；及虛擬用戶端75。

在一個實例中，管理層80可提供下文所描述之功能。資源佈建81提供運算資源及用以執行雲端運算環境內之任務之其他資源的動態採購。當在雲端運算環境內利用資源時，計量及定價82提供成本追蹤，及對此等資源之消耗之帳務處理及***開立。在一個實例中，此等資源可包括應用程式軟體授權。安全為雲端消費者及任務提供身分驗證，以及對資料及其他資源之保護。使用者入口網站83為消費者及系統管理者提供對雲端運算環境之存取。服務等級管理84提供雲端運算資源分配及管理使得滿足所需服務等級。服務等級協定(SLA)規劃及實現85提供雲端運算資源之預先配置及採購，針對雲端運算資源之未來要求係根據SLA來預期。

工作負載層90提供功能之實例，可針對該功能利用雲端運算環境。可自此層提供之工作負載及功能的實例包括：地圖繪製及導航91；軟體開發及生命週期管理92；虛擬教室教育遞送93；資料分析處理94；異動處理95；及獲得跨超管理器96將邏輯核心映射至實體核心之全域視圖的資訊。

本發明可為在任何可能之技術細節整合層級處的系統、方法及/或電腦程式產品。電腦程式產品可包括電腦可讀儲存媒體(或多個媒體)，其上具有電腦可讀程式指令以使得處理器執行本發明之態樣。

電腦可讀儲存媒體可為有形裝置，其可保持及儲存指令以供指令執行裝置使用。電腦可讀儲存媒體可為(例如但不限於)：電子儲存裝置、磁性儲存裝置、光學儲存裝置、電磁儲存裝置、半導體儲存裝置或前述之任何合適組合。電腦可讀儲存媒體之更特定實例之非窮盡性清單包括以下：攜帶型電腦磁片、硬碟、隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、可擦除可程式化唯讀記憶體(EPROM或快閃記憶體)、靜態隨機存取記憶體(SRAM)、攜帶型緊密光碟唯讀記憶體(CD-ROM)、數位化通用光碟(DVD)、記憶棒、軟性磁碟、機械編碼裝置(諸如，其上記錄有指令之凹槽中之打孔卡片或凸起結構)及前述之任何合適組合。如本文中所使用，不將電腦可讀儲存媒體本身理解為暫時信號，諸如無線電波或其他自由傳播之電磁波、經由波導或其他傳輸媒體傳播之電磁波(例如，經由光纖電纜傳遞之光脈衝)，或經由導線傳輸之電信號。

本文中所描述之電腦可讀程式指令可自電腦可讀儲存媒體下載至各別運算/處理裝置或經由網路(例如，網際網路、區域網路、廣域網路及/或無線網路)下載至外部電腦或外部儲存裝置。網路可包含銅傳輸纜線、光傳輸光纖、無線傳輸、路由器、防火牆、交換器、閘道器電腦及/或邊緣伺服器。每一運算/處理裝置中之網路配接卡或網路介面自網路接收電腦可讀程式指令且轉遞電腦可讀程式指令以用於儲存於各別運算/處理裝置內之電腦可讀儲存媒體中。

用於進行本發明之操作之電腦可讀程式指令可為以一或多種程式設計語言之任何組合撰寫之組譯器指令、指令集架構(ISA)指令、機器指令、機器相關指令、微碼、韌體指令、狀態設定資料、用於積體電路系統之組態資料，或原始程式碼或目標碼，該一或多種程式設計語言包括諸如Smalltalk、C++或類似者之物件導向式程式設計語言，及程序性程式設計語言，諸如「C」程式設計語言或類似程式設計語言。電腦可讀程式指令可完全在使用者之電腦上執行、部分地在使用者之電腦上執行、作為獨立套裝軟體執行、部分地在使用者之電腦上執行且部分地在遠端電腦上執行或完全在遠端電腦或伺服器上執行。在後一情境中，遠端電腦可經由包括區域網路(LAN)或廣域網路(WAN)之任何類型之網路連接至使用者之電腦，或可連接至外部電腦(例如，經由使用網際網路服務提供者之網際網路)。在一些實施例中，電子電路系統(包括例如可程式化邏輯電路、場可程式化閘陣列(FPGA)或可程式化邏輯陣列(PLA))可藉由利用電腦可讀程式指令之狀態資訊來個人化電子電路系統而執行電腦可讀程式指令，以便執行本發明之態樣。

本文參考根據本發明之實施例之方法、裝置(系統)及電腦程式產品之流程圖說明及/或方塊圖來描述本發明之態樣。應理解，可藉由電腦可讀程式指令實施流程圖說明及/或方塊圖中之每一區塊，及流程圖說明及/或方塊圖中的區塊之組合。

可將此等電腦可讀程式指令提供至通用電腦、專用電腦或其他可程式化資料處理裝置之處理器以產生一機器，以使得經由該電腦或其他可程式化資料處理裝置之處理器執行之指令建立用於實施該或該等流程圖及/或方塊圖區塊中所指定之功能/動作之手段。亦可將此等電腦可讀程式指令儲存於電腦可讀儲存媒體中，其可引導電腦、可程式化資料處理裝置及/或其他器件以特定方式起作用，使得儲存有指令之電腦可讀儲存媒體包含製品，該製品包括實施在該一或多個流程圖及/或方塊圖區塊中指定之功能/動作之態樣的指令。

電腦可讀程式指令亦可載入至電腦、其他可程式化資料處理裝置或其他器件上，以使一系列操作步驟在該電腦、其他可程式化裝置或其他器件上執行以產生電腦實施程序，使得在該電腦、其他可程式化裝置或其他器件上執行之指令實施該一或多個流程圖及/或方塊圖區塊中所指定之功能/動作。

圖式中之流程圖及方塊圖說明根據本發明之各種實施例之系統、方法及電腦程式產品之可能實施之架構、功能性及操作。就此而言，流程圖或方塊圖中之每一區塊可表示指令之模組、區段或部分，其包含用於實施經指定邏輯功能之一或多個可執行指令。在一些替代實施中，區塊中所指出的功能可不按圖式中所指出的次序發生。舉例而言，視所涉及之功能性而定，依次展示之兩個方塊實際上可實質上同時執行，或該等方塊有時可以相反次序執行。亦將注意，可藉由執行指定功能或動作或進行專用硬體及電腦指令之組合的基於專用硬體之系統實施方塊圖及/或流程圖說明之每一區塊，及方塊圖及/或流程圖說明中之區塊之組合。

本文中所使用之術語僅出於描述特定實施例之目的且並不意欲為限制性的。如本文中所使用，除非上下文另外清楚地指示，否則單數形式「一(a/an)」及「所述」意欲亦包括複數形式。應進一步理解，術語「包含(comprises/comprising)」在用於本說明書中時指定存在所陳述特徵、整數、步驟、操作、元件及/或組件，但不排除存在或添加一或多個其他特徵、整數、步驟、操作、元件、組件及/或其群組。

以下申請專利範圍中之所有構件或步驟加功能元件之對應結構、材料、動作及等效物(若存在)意欲包括用於結合如特定主張之其他所主張元件來執行功能的任何結構、材料或動作。已出於說明及描述之目的呈現一或多個實施例之描述，但其不意欲為窮盡性的或限於所揭示之形式。對於一般熟習此項技術者而言，許多修改及變化將為顯而易見的。選取及描述實施例以便最佳地解釋各種態樣及實際應用，且使得一般熟習此項技術者能夠理解具有如適於所預期之特定用途之各種修改的各種實施例。