OpenCAPI (开放一致性加速器处理器接口)¶
OpenCAPI 是处理器和加速器之间的接口。 它的目标是低延迟和高带宽。
该规范由 OpenCAPI 联盟开发，现在可从 Compute Express Link 联盟获得。
它允许加速器（可以是 FPGA、ASIC 等）使用虚拟地址一致地访问主机内存。 OpenCAPI 设备还可以托管自己的内存，可以从主机访问。
OpenCAPI 在 Linux 中被称为“ocxl”，它是“cxl”（IBM CAPI powerpc 接口的驱动程序）的开放的、与处理器无关的演进版本，之所以这样命名是为了避免与 ISDN CAPI 子系统混淆。
高层视图¶
OpenCAPI 定义了数据链路层 (DL) 和事务层 (TL)，它们将在物理链路之上实现。 任何实现 DL 和 TL 的处理器或设备都可以开始共享内存。
+-----------+ +-------------+
| | | |
| | | Accelerated |
| Processor | | Function |
| | +--------+ | Unit | +--------+
| |--| Memory | | (AFU) |--| Memory |
| | +--------+ | | +--------+
+-----------+ +-------------+
| |
+-----------+ +-------------+
| TL | | TLX |
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| |
+-----------+ +-------------+
| DL | | DLX |
+-----------+ +-------------+
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| PHY |
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设备发现¶
OpenCAPI 依赖于设备上实现的类似 PCI 的配置空间。 因此，主机可以通过查询配置空间来发现 AFU。
Linux 中的 OpenCAPI 设备被视为 PCI 设备（有一些注意事项）。 固件应将硬件抽象为好像它是 PCI 链路。 大量现有的 PCI 基础设施被重用：在标准 PCI 枚举期间扫描设备并分配 BAR。 因此，可以使用 ‘lspci’ 等命令来查看有哪些设备可用。
配置空间定义了可以在物理适配器上找到的 AFU，例如其名称、它可以使用的内存上下文数量、其 MMIO 区域的大小等。
MMIO¶
OpenCAPI 为每个 AFU 定义了两个 MMIO 区域
全局 MMIO 区域，其中包含与整个 AFU 相关的寄存器。
每个进程的 MMIO 区域，每个上下文的大小是固定的。
AFU 中断¶
OpenCAPI 包括 AFU 向主机进程发送中断的可能性。 这是通过事务层中定义的 ‘intrp_req’ 完成的，它指定了一个 64 位对象句柄，用于定义中断。
该驱动程序允许进程分配中断并获取其 64 位对象句柄，该句柄可以传递给 AFU。
字符设备¶
该驱动程序为在物理设备上找到的每个 AFU 创建一个字符设备。 一个物理设备可能有多个功能，每个功能可以有多个 AFU。 但在编写本文时，它仅使用导出单个 AFU 的设备进行了测试。
字符设备可以在 /dev/ocxl/ 中找到，并命名为：/dev/ocxl/<AFU 名称>.<位置>.<索引>
其中 <AFU 名称> 是一个最大 20 个字符长的名称，可以在 AFU 的配置空间中找到。 <位置> 由驱动程序添加，可以在系统具有同一 OpenCAPI 设备的多个实例时帮助区分设备。 <索引> 也有助于在设备携带同一 AFU 的多个副本的不太可能的情况下区分 AFU。
Sysfs 类¶
为表示 AFU 的设备添加了一个 ocxl 类。 请参阅 /sys/class/ocxl。 布局在 ABI 文件测试/sysfs-class-ocxl 中描述
用户 API¶
open¶
根据在配置空间中找到的 AFU 定义，AFU 可能支持使用多个内存上下文，在这种情况下，关联的字符设备可以被不同的进程多次打开。
ioctl¶
OCXL_IOCTL_ATTACH
将调用进程的内存上下文附加到 AFU，以便 AFU 可以访问其内存。
OCXL_IOCTL_IRQ_ALLOC
分配一个 AFU 中断并返回一个标识符。
OCXL_IOCTL_IRQ_FREE
释放先前分配的 AFU 中断。
OCXL_IOCTL_IRQ_SET_FD
将事件 fd 与 AFU 中断相关联，以便在 AFU 发送中断时通知用户进程。
OCXL_IOCTL_GET_METADATA
从卡中获取配置信息，例如 MMIO 区域的大小、AFU 版本和当前上下文的 PASID。
OCXL_IOCTL_ENABLE_P9_WAIT
允许 AFU 唤醒执行 ‘wait’ 的用户空间线程。 返回信息到用户空间以允许它配置 AFU。 请注意，这仅在 POWER9 上可用。
OCXL_IOCTL_GET_FEATURES
报告影响 OpenCAPI 的哪些 CPU 功能可以从用户空间使用。
mmap¶
进程可以 mmap 每个进程的 MMIO 区域，以便与 AFU 交互。