本发明专利技术公开了一种对称多处理系统中进程与中断的处理方法，该方法采用中断处理和进程处理在处理器级上相分离的办法，用一个或一组处理器专门处理中断，其余的处理器专门处理进程；并且进一步地，对进程和中断处理进行监控，根据进程或中断处理器组的负载指数，对两组处理器中的处理器数进行动态调整。本发明专利技术还公开了一种对称多处理系统中进程与中断的处理装置，该装置包括中断处理模块、进程处理模块，并进一步包括进程和中断监控模块，确保系统的进程处理和中断处理相互不干扰，提高了高速缓存的命中率，保证了系统的稳定性和实时性要求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及对称多处理器系统领域，特别是一种对称多处理器系统中进程与中断的处理方法及装置。
技术介绍
随着多处理器技术的迅速发展，多处理器平台正越来越广泛地应用在工业自动化、电子通讯、家电等各个领域。同时，多处理器平台对各种进程调度和中断源的处理也越来越复杂。在这种情况下，为了保证多处理器平台在进程调度和中断处理过程中的系统稳定性和实时性，原来的进程调度和中断处理技术也随之不断发展。多处理系统包括对称多处理系统和非对称多处理系统。目前用于对称多处理系统中的中断处理方法主要包括以下流程：(1)如附图1所示，硬件设备产生外部IRQs(中断请求)信号，并上报给I/O APIC(I/O高级可编程中断控制器)，由I/O APIC进行中断优先级判断以及屏蔽控制后，根据I/O APIC中的编程逻辑，通过中断控制器通信总线，动态的将外部IRQs分发到某个CPU的本地APIC(高级可编程中断控制器)，由该CPU处理接收到的外部IRQs及自己的本地IRQs；(2)附图2是中断根据中断处理原则被分发到具体的某一个CPU上后进行软件处理的流程图，获得外部IRQs的CPU根据该IRQs对应的中断向量查找中断向量表，确定中断类型，然后跳转至ISR(中断服务例程)，执行用户设定的中断响应代码进行中断处理；并在底层的中断服务例程中调用上层注册的回调函数，处理上层中断业务或分发业务，底层中断上下文中执行完上层的代码后中断返回。目前对称多处理系统中的进程调度方法主要有基于优先级的调度算法、基-->于比例共享的调度算法、基于时间的进程调度算法等，但最通用的还是基于优先级的调度算法。对称多处理系统中的进程调度主要包括以下流程：(1)用户创建进程，该进程最初在某个处理器A上开始运行；(2)多个处理器独立进行进程调度，在处理器A下次调度到该进程的时候根据负载均衡原则将进程分发到负载轻的处理器B上；(3)依此类推，该进程将在多个处理器上轮转执行。但是随着挂接中断的设备越来越多，及用户进程数的不断增多，现有的多处理器系统的进程调度和中断处理方法在稳定性和实时性方面正面临各种挑战。首先，由于每个处理器都是既处理中断又运行用户进程，如果某种设备中断过于频繁，处理器在执行进程的时候要不断的进入中断，中断处理完后再切换回进程，周而复始，对于抢占式操作系统，CPU占有率将维持很高的水平，导致进程处理延迟，直观上看是操作系统对用户的输入反应迟钝，影响了系统的实时性。其次，由于进程和中断都是均衡分发到各个处理器，频繁的产生中断和调度较多的进程，就会在处理器上频繁切换；由于高速缓存总是把访问率高的数据或者正在运行的程序下一步要调用的数据存入其中，如果作业频繁切换，对于处理器高速缓存而言，就需要在将运行中断要涉及的相关数据调入和将运行进程要涉及的相关数据调入之间频繁切换，这对处理器的高速缓存而言是个灾难，将不能保证较高的命中率，在某些情况下会严重影响系统的稳定性和实时性。现有的申请号为CN200710066924的中国专利申请“面向异构多核体系的进程调度方法”中，由于该专利申请将中断和进程放在同一个核上处理，无法避免在进程数较多和中断频繁的情况下频繁切换带来的系统开销，一定程度上影响了系统的实时性。申请号为US20050246461的美国专利申请“Scheduling threads in amulti-processor computer”(在多处理器CPU之间调度线程)，虽然在该专利中，对进程和中断在多个核上进行了均衡分发，但是它不能根本性的解决同一个核上进程和中断频繁切换带来的系统开销；因而在中断设备多样、中断处理复杂以及进程数较多的情况下，会影响系统响应中断和处理进程的实时性。-->
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种对称多处理系统中进程与中断的处理方法及装置，以防止系统在进程较多和中断频繁的情况下的处理迟滞和系统稳定性下降。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：本专利技术公开了一种对称多处理系统中进程与中断的处理方法，该方法采用中断处理和进程处理在处理器级上相分离的办法，用一个或一组处理器专门处理中断，其余的处理器专门处理进程；并且进一步地，对进程和中断处理进行监控，对两组处理器中的处理器数进行动态调整。该方法包括：a.中断信号产生以后，绑定中断到中断处理器组，所述中断处理器组对中断进行处理；b.将产生的进程绑定到进程处理器组，所述进程处理器组对进程进行处理，所述进程处理器组中的处理器与中断处理器组中的处理器不相同。c.对中断处理器组和进程处理器组进行监控，计算每组处理器的负载指数，并根据负载指数对两组处理器中的处理器数进行动态调整。进一步的，在步骤a中所述中断处理器组对中断进行处理，为：根据中断处理器组内CPU负载情况将中断均衡地在本组CPU间动态分发，并根据中断亲和性原则让同一个CPU处理同一类型中断。在步骤c中所述计算中断处理器组处理器的负载指数，为：A＝(intLoad1+intLoad2+...+intLoadn)/n，其中intLoad1～intLoadn为中断处理器组内每个CPU的负载指数，n指中断处理器组内当前的CPU个数；或者，在步骤c中所述计算进程处理器组处理器的负载指数，为：B＝(processLoad1+processLoad2+...+processLoadm)/m，其中processLoad1～processLoadm为进程处理器组内每个CPU的负载指数，m指进程处理器组内当前的CPU个数。在步骤c中所述根据负载指数对两组处理器中的处理器数进行动态调整，为：如果监控到中断处理器组负载指数大于进程处理器组负载指数，-->则将进程处理器组中负载指数最小的处理器绑定到中断处理器组；如果中断处理器组负载指数小于进程处理器组负载指数，则将中断处理器组内负载指数最小的处理器绑定到进程处理器组。本专利技术还公开了一种对称多处理系统中进程与中断的处理装置，包括：中断处理模块，用于中断信号产生以后，根据系统需要进行中断绑定分发处理，包括配置I/O APIC、绑定中断到中断处理器组；进程处理模块，用于将产生的进程绑定到进程处理器组及在进程处理器组的CPU之间调度进程；中断处理器组，用于对中断进行处理；进程处理器组，用于对进程进行处理，所述进程处理器组中包含的处理器与中断处理器组中包含的处理器不相同。该装置还包括：进程和中断监控模块，用于对进程处理器组和中断处理器组进行统计，计算每组处理器的负载能力，并根据负载指数对两组处理器中的处理器数进行动态调整。与现有技术相比，本专利技术所提供的对称多处理系统中进程与中断的处理方法和装置，具有以下的优点和特点：由于采用了进程处理和中断处理在处理器一级相分离的方法，一方面保证了进程处理和中断处理互相不受干扰，确保进程和中断的处理都能够得到及时响应，保证系统的实时性要求；另一方面，如果将中断或进程绑定到一个(或一组)处理器上，CPU高速缓存保存当前运行程序下一步要调用的数据、或访问率高的数据，并且不用频繁大量读入或移出，可以避免或降低在多个处理器上分发造成的高速缓存问题，确保高速缓存始终保持高命中率。此外，本专利技术还提供了进程和中断监控模块，进行两组处理器相关信息的统计，并根据统本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种对称多处理系统中进程与中断的处理方法，其特征在于，该方法包括： ａ．中断信号产生以后，绑定中断到中断处理器组，所述中断处理器组对中断进行处理； ｂ．将产生的进程绑定到进程处理器组，所述进程处理器组对进程进行处理，所述进程处理器组中的处理器与中断处理器组中的处理器不相同。
【技术特征摘要】
1、一种对称多处理系统中进程与中断的处理方法，其特征在于，该方法包括：a.中断信号产生以后，绑定中断到中断处理器组，所述中断处理器组对中断进行处理；b.将产生的进程绑定到进程处理器组，所述进程处理器组对进程进行处理，所述进程处理器组中的处理器与中断处理器组中的处理器不相同。2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：c.对中断处理器组和进程处理器组进行监控，计算每组处理器的负载指数，并根据负载指数对两组处理器中的处理器数进行动态调整。3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤a中所述中断处理器组对中断进行处理，为：根据中断处理器组内CPU负载情况将中断均衡地在本组CPU间动态分发，并根据中断亲和性原则让同一个CPU处理同一类型中断。4、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤c中所述计算中断处理器组处理器的负载指数，为：A＝(intLoad1+intLoad2+...+intLoadn)/n，其中intLoad1～intLoadn为中断处理器组内每个CPU的负载指数，n指中断处理器组内当前的CPU个数；或者，在步骤c中所述计算进程处理器组处理器的负载指数，为：B＝(processLoad1+processLoad2+...+processLo...
【专利技术属性】
技术研发人员：尹旭全，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]
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