一种任务运行系统、方法及计算设备技术方案

本发明专利技术公开了一种任务运行系统、方法及计算设备，系统包括抢占式内核、中断预处理模块、布置在中断预处理模块之上的实时运行时域和通用运行时域，其中，中断预处理模块响应于硬件产生的中断信号，根据中断类型将中断信号发送至对应的运行时域进行处理；实时运行时域在接收到中断信号时，打断正在执行的实时性任务并进行中断处理，从实时性任务队列中获取紧急程度最高的实时性任务，以便立即执行紧急程度最高的实时性任务；通用运行时域在接收到中断信号时，从计算型任务队列中获取最高优先级计算型任务，打断低优先级计算型任务并进行中断处理，以便立即执行最高优先级计算型任务。根据本发明专利技术的技术方案，能实现混合运行实时性任务和计算型任务。务和计算型任务。务和计算型任务。

【技术实现步骤摘要】
一种任务运行系统、方法及计算设备
[0001]本申请是2022年4月29日提交的专利技术专利申请2022104630832的分案申请。


[0002]本专利技术涉及边缘计算及操作系统
，尤其涉及一种任务运行系统、任务运行方法及计算设备。

技术介绍

[0003]云计算技术通过对资源进行分隔管理，提高了硬件资源的利用率，大大降低了IT信息系统的使用成本，同时也提高了系统的可用性。目前，主流的大型互联网服务都是基于云计算提供的基础设施。
[0004]随着5G技术的发展，互联网向更深更广的领域发展，网络终端与网络中心的拓扑距离不断拉长，影响网络应用响应的及时性。网络终端是数字世界与物理世界的分界线，网络终端设备通常具有实时性方面的要求，需要在有限的时间内完成计算任务并反馈计算结果。
[0005]现有技术中，因考虑成本等因素，网络终端设备的计算能力普遍较弱，需要利用云中心的计算资源完成核心部分计算任务，再由网络终端设备完成剩余部分的计算任务。但是，由于云中心与网络终端之间的距离较远，导致网络传输过程影响交互的实时性。因此，需要在云中心与网络终端之间，也即在云的边缘，引入一种新的计算方式，以解决计算资源与物理距离之间的矛盾。
[0006]现有的操作系统包括实时操作系统和通用操作系统两种。对于网络终端设备，一般采用实时操作系统，以保证任务运行的实时性。对于云中心服务器，一般采用通用操作系统，以获得对计算资源的最大利用率。
[0007]对于边缘计算服务器节点，既需要运行计算型任务，也需要运行实时性任务。因此，现有的单一的实时操作系统或者通用操作系统均不能满足边缘计算服务器节点的需求。
[0008]为此，需要一种具有混合时域特性的任务运行系统，以解决现有技术中存在的问题。

技术实现思路

[0009]为此，本专利技术提供一种任务运行系统、任务运行方法及计算设备，以解决或至少缓解上面存在的问题。
[0010]根据本专利技术的一个方面，提供一种任务运行系统，适于部署在边缘计算服务器中，所述系统包括抢占式内核、布置在所述抢占式内核之上的中断预处理模块、布置在所述中断预处理模块之上的实时运行时域和通用运行时域，其中：所述中断预处理模块适于响应于硬件产生的中断信号，根据所述中断信号确定中断类型，根据所述中断类型将所述中断信号发送至对应的运行时域进行处理；所述实时运行时域适于在接收到中断信号时，打断
正在执行的实时性任务并进行中断处理，从实时性任务队列中获取紧急程度最高的实时性任务，以便立即执行所述紧急程度最高的实时性任务；所述通用运行时域适于在接收到中断信号时，从计算型任务队列中获取最高优先级计算型任务，打断低优先级计算型任务并进行中断处理，以便立即执行所述最高优先级计算型任务。
[0011]可选地，在根据本专利技术的任务运行系统中，所述实时运行时域包括：快速中断模块，适于在接收到中断信号时，打断正在执行的实时性任务并进行中断处理；实时调度模块，适于利用实时调度算法从实时性任务队列中获取紧急程度最高的实时性任务，以便立即执行所述紧急程度最高的实时性任务；实时运行模块，适于为所述紧急程度最高的实时性任务提供内存管理服务。
[0012]可选地，在根据本专利技术的任务运行系统中，所述快速中断模块进一步适于：将中断信号发送至处理器，以便处理器从快速中断向量表中查找对应的中断处理程序，并通过中断处理程序打断正在执行的实时性任务并进行中断处理。
[0013]可选地，在根据本专利技术的任务运行系统中，所述通用运行时域包括：通用调度模块，适于在接收到中断信号时，利用公平调度算法从计算型任务队列中获取最高优先级计算型任务，以便立即执行所述最高优先级计算型任务；线程化中断模块，适于打断低优先级计算型任务并进行中断处理；通用运行模块，适于为所述最高优先级计算型任务提供内存管理服务。
[0014]可选地，在根据本专利技术的任务运行系统中，所述线程化中断模块进一步适于：将所述中断信号发送至处理器，以便处理器将所述中断信号转换为相应的中断请求，并从中断请求注册表中查找与所述中断请求相关联的一个或多个中断处理程序；依次唤醒与所述一个或多个中断处理程序相对应的一个或多个处理线程，以便经由所述一个或多个处理线程来打断低优先级计算型任务并进行中断处理。
[0015]可选地，在根据本专利技术的任务运行系统中，所述公平调度算法包括CFS调度算法。
[0016]可选地，在根据本专利技术的任务运行系统中，所述实时调度算法包括最低松弛度优先调度算法。
[0017]可选地，在根据本专利技术的任务运行系统中，所述中断预处理模块进一步适于：从所述中断信号中获取中断来源信息，并根据所述中断来源信息确定中断类型。
[0018]根据本专利技术的一个方面，提供一种任务运行方法，在任务运行系统中执行，所述系统包括抢占式内核、布置在所述抢占式内核之上的中断预处理模块、布置在所述中断预处理模块之上的实时运行时域和通用运行时域，所述方法包括步骤：中断预处理模块响应于硬件产生的中断信号，根据所述中断信号确定中断类型，根据所述中断类型将所述中断信号发送至对应的运行时域进行处理；实时运行时域在接收到中断信号时，打断正在执行的实时性任务并进行中断处理，从实时性任务队列中获取紧急程度最高的实时性任务，以便立即执行所述紧急程度最高的实时性任务；通用运行时域在接收到中断信号时，从计算型任务队列中获取最高优先级计算型任务，打断低优先级计算型任务并进行中断处理，以便立即执行所述最高优先级计算型任务。
[0019]根据本专利技术的一个方面，提供一种计算设备，包括：至少一个处理器；存储器，存储有程序指令，其中，程序指令被配置为适于由上述至少一个处理器执行，所述程序指令包括用于执行如上所述的任务运行方法的指令。
[0020]根据本专利技术的一个方面，提供一种存储有程序指令的可读存储介质，当该程序指令被计算设备读取并执行时，使得该计算设备执行如上所述的任务运行方法。
[0021]根据本专利技术的技术方案，提供了一种任务运行系统，通过设置实时运行时域和通用运行时域能够满足实时性任务和计算型任务混合运行的需求。其中，中断预处理模块可以响应于硬件产生的中断信号，根据中断类型将中断信号分配给对应的运行时域来进行处理。实时运行时域在接收到中断信号时，立即打断正在执行的实时性任务并进行中断处理，并从CPU的实时性任务队列中选择紧急程度最高的实时性任务，以便CPU立即执行该紧急程度最高的实时性任务。通用运行时域在接收到中断信号时，首先从CPU的计算型任务队列中获取最高优先级计算型任务，随后可以打断正在执行的低优先级计算型任务并进行中断处理，以便CPU立即执行最高优先级计算型任务。可见，本专利技术的任务运行系统具有混合时域特性，既能够实现优先处理紧急程度最高的实时性任务，又能够实现优先处理最高优先级的计算型任务，能实现同时对实时性任务和计算型任务的调度执行。这样，能够满足混合业务对计算能力和实时控制能力的需求，也满足了边缘计算服务器节点需要混合运行实时性任务和计算型任务的需求。此本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种任务运行系统，适于部署在边缘计算服务器中，所述系统包括抢占式内核、布置在所述抢占式内核之上的中断预处理模块、布置在所述中断预处理模块之上的实时运行时域和通用运行时域、部署在所述实时运行时域与通用运行时域之间的域资源管理模块，其中：所述抢占式内核，适于接收硬件产生的中断信号，并将所述中断信号发送至所述中断预处理模块；所述中断预处理模块，适于响应于硬件产生的中断信号，根据所述中断信号确定中断类型，根据所述中断类型将所述中断信号发送至对应的运行时域进行处理；所述实时运行时域，适于在接收到中断信号时，打断正在执行的实时性任务并进行中断处理，从实时性任务队列中获取紧急程度最高的实时性任务，以便立即执行所述紧急程度最高的实时性任务；所述通用运行时域，适于在接收到中断信号时，从计算型任务队列中获取最高优先级计算型任务，打断低优先级计算型任务并进行中断处理，以便立即执行所述最高优先级计算型任务；所述域资源管理模块，适于分隔所述实时运行时域和通用运行时域的资源。2.如权利要求1所述的系统，其中，所述实时运行时域包括：快速中断模块，适于在接收到中断信号时，打断正在执行的实时性任务并进行中断处理；实时调度模块，适于利用实时调度算法从实时性任务队列中获取紧急程度最高的实时性任务，以便立即执行所述紧急程度最高的实时性任务；实时运行模块，适于为所述紧急程度最高的实时性任务提供内存管理服务。3.如权利要求2所述的系统，其中，所述快速中断模块进一步适于：将中断信号发送至处理器，以便处理器从快速中断向量表中查找对应的中断处理程序，并通过中断处理程序打断正在执行的实时性任务并进行中断处理。4.如权利要求1
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3中任一项所述的系统，其中，所述通用运行时域包括：通用调度模块，适于在接收到中断信号时，利用公平调度算法从计算型任务队列中获取最高优先级计算型任务，以便立即执行所述最高优先级计算型任务；线程化中断模块，适于打断低优先级计算型任务并进行中断处理；通用运行模块，适于为所述最高优先级计算型任务提供内存管理服务。5.如权利要求4所述的系统，其中，所述线程化...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟俊，
申请(专利权)人：武汉深之度科技有限公司，
类型：发明
国别省市：