一种多核处理器中断资源优化处理系统和方法技术方案

本发明专利技术公开一种多核处理器中断资源优化处理系统和方法。所述系统包括处理器中断调度器（105），以及多个处理器（106）；还包括线程化中断管理器（103），用于截获全部发往所述多核处理器中多个处理器（106）的中断请求，并根据预设的优化仲裁规则对所述中断请求线程化，进行优先级调整，对所述中断请求的优先级进行重新排序，然后将排序后的所述中断请求按排序后的顺序发送到所述处理器中断调度器（105）进行调度至所述多个处理器（106）处理。其优化计算机的中断资源分配，提高实时任务的速度，从而提高计算机的整体性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种计算机资源管理
，特别是涉及一种多核处理器中断资 源优化处理系统和方法。
技术介绍
在计算机系统中，为了能够有效地处理一些突发、紧急、优先的任务，需要在计算 机工作的过程中，中断正在执行的工作任务并保留现场环境而处理中断任务。中断工作原理是在计算机系统中，中断具有高的优先级，在专利技术中断请求时，只 要产生中断事件，计算机系统将执行相应的中断任务，并且在执行完中断任务后才执行正 常的工作任务。现有计算机系统的中断包括程序性中断、外中断、输入输出中断、硬件故障 中断、访管中断等。现有的计算机系统中，能够有效地实现中断的方法有很多种，例如，中断合并(主 要应用于NIC (Network Interfance Card,网络接口卡)流量包的接收,其中在引起中断 前一次性接收多个包)、混合轮询中断、TCP减负引擎(TCP Offload Engine, TOE)、RDMA (Remote Direct Memory Access,远程直接数据存取)/DDP (Direct Data Placement,直接 数据放置)等方法。但是，现有技术中这些方法大部分是针对NIC接口的数据处理中断方 法，而不是针对整个系统的中断管理方法，而且其中有延迟和不确定的因素在内。而且，自多核技术提出以后，多核处理器是公认的计算机设计趋势，如果整个多核 系统的中断处理没有得到很好的优化，则有可能造成关键业务实时任务得不到计算资源及 时的处理。而现有技术一种解决方法是只仅对NIC中断进行优化，通过增加NIC处理的中断 率，解决计算能力的不足。这样的优化方法既没有考虑到单线程处理任务的连贯性，也没有 考虑到多核心多线程的相关性，造成多操作加锁解锁的运算开销增大等问题，其有效计算 的性价比并不高。为克服只针对NIC的中断管理所存在的缺陷，人们对现有的中断优化方法进行多 种探讨和改进。现有技术中的一种多核中断管理方法，其同类设备对于中断的优先级别使用的是 操作系统默认处理方式。但其只对系统默认硬件中断进行优化，对软中断没有进行优化，对 于处理器亲和力没有任何优化，而其优先顺序应用于通用类计算机设备，未结合设备本身、 计算需求和性能优化进行设计。同时，使用默认方式的中断优化处理方法，没有考虑到软中断的优先问题，没办法 集中优势资源去解决数据流最需要优先处理的内容，而处理器资源被迫用于硬件设备的低 级中断信号的请求，不能优先完成高流量高并发的数据计算任务，不能满足业务的需求和 闻速的目标。同时，同类设备往往通过加大了处理器自身性能的要求来提高性能，而缺乏对中 断方式的管理。现有技术中另一种改进的多核中断管理方法，其通过对中断进行广播，由处理器 (热组)进行中断的响应，该方法通过广播的方式实现负载均衡的调度。其计算机系统中的 中断控制器根据优先级以广播的方式发送给处理器的中断寄存器中，等待处理器中断调度 器进行提取，并以广播的方式发送给处理器(热组)进行处理，处理器根据自身的负载反馈 工作状态，并向其他处理器进行中断任务的交换，解决繁忙时中断处理的问题。但其没有考 虑到处理器工作的连续性、软硬中断优先级动态调整、处理信号反复传递的开销和衰减问 题。综上所述，现有技术中的计算机系统中断优化基于属于对中断的响应和反馈基础 的实现，没有考虑到结合应用和硬件计算能力和不同进行合理的优化，硬件和软件中断的 优先级没有通过优化进行重新的排序处理，也没有对指定处理器进行严格的限定和控制。 并且现有技术对中断的处理环节太过于分散，不利于统一的调度管理和维护。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，其优化 计算机的中断资源分配，提高实时任务的速度，从而提高计算机的整体性能。为实现本专利技术目的而提供的一种多核处理器中断资源优化处理系统，包括处理器 中断调度器，以及多个处理器，还包括线程化中断管理器，用于截获全部发往所述多个处理 器的中断请求，并根据预设的优化仲裁规则对所述中断请求进行优先级调整，对所述中断 请求的优先级进行重新排序，然后将排序后的所述中断请求按排序后的顺序发送到所述处 理器中断调度器进行调度至所述多个处理器处理。较优地，所述的多核处理器中断资源优化处理系统，还包括多个中断传感器，用于 在计算机系统产生至少一个中断请求后，接收所述中断请求的信息，并将所述中断请求的 信息发往所述线程化中断管理器。较优地，所述的多核处理器中断资源优化处理系统，还包括与所述多个中断传感 器相应的多个中断信息寄存器，以及与所述多个处理器相应的多个处理器中断寄存器，其 中所述多个中断信息寄存器，用于缓存从所述多个中断传感器发往所述线程化中断管理 器的所述中断请求的信息；所述多个处理器中断寄存器，用于缓存从所述线程化中断管理器发送到所述处理器中 断调度器的至少一个重新排序的所述中断请求的信息；所述处理器中断调度器根据至少一个重新排序的所述中断请求的信息中的优先级，对 所述中断请求进行排队后，输入到所述多个处理器进行中断处理。较优地，所述线程化中断管理器，包括截获模块，排序表存储模块，排序模块，发送 模块，其中所述截获模块，用于当计算机系统产生中断请求，将所述中断请求的信息由所述中断 传感器或者中断信息寄存器发往所述多个处理器的过程中，截获所述中断请求的信息，并 将所述中断请求的信息发往排序模块；所述排序表存储模块，用于存储根据预设的优化仲裁规则对全部中断请求的优先级进 行重新排序的中断排序表；所述排序模块，用于在接收到所述截获模块截获到的所述中断请求的信息后，与所述 排序表存储模块中的相应排序表的相应中断请求进行相比较，并根据中断排序表对所述截 获的中断请求的优先级重新进行优化，并将优化后的所述中断请求的信息传输到所述发送 模块；所述发送模块，用于将所述重新排序后的中断请求的信息发送到所述处理器中断调度器。较优地，所述线程化中断管理器还包括亲和力设置模块和线程化判断模块，其 中所述亲和力设置模块，用于根据所述中断请求的类别，按预先设定亲和力规则将所述 中断请求分配到指定的处理器对应的处理器中断寄存器，绑定所述指定的处理器处理所述 中断请求；所述线程化判断模块用于根据所述中断请求中的无延迟标志判断该中断请求是否可 以重新进行优化调整。为实现本专利技术目的还提供一种多核处理器中断资源优化处理方法，包括如下步 骤步骤A，截获全部发往多核处理器中多个处理器的中断请求，并根据预设的优化仲裁规 则对全部中断请求进行优先级调整，对中断请求的优先级进行重新排序；步骤B，将排序后的所述中断请求按排序后的顺序发送到所述处理器中断调度器进行 调度至处理器处理。较优地，所述步骤A之前，还包括下列步骤步骤A’，在计算机系统产生至少一个中断请求后，多个中断传感器接收中断请求的信 息，再进入步骤A ;所述步骤B之后，还包括下列步骤步骤B’，处理器中断调度器根据至少一个重新排序的中断请求的信息中的优先级，对 所述中断请求进行排队后，输入到多个处理器进行中断处理。较优地，所述步骤A’包括下列步骤步骤A10’，从计算机系统产生的中断请求，包括陷阱、故障、终止的中断请求，传输到中 断传感器处；其中，每个中断请求的信息包括一个唯一的中断请求编号字节或者向量，所述中断请 求的编号字节或者向量包括中断本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多核处理器中断资源优化处理系统，包括处理器中断调度器（105），以及多个处理器（106），其特征在于：还包括线程化中断管理器（103），用于截获全部发往所述多个处理器（106）的中断请求，并根据预设的优化仲裁规则对所述中断请求进行优先级调整，对所述中断请求的优先级进行重新排序，然后将排序后的所述中断请求按排序后的顺序发送到所述处理器中断调度器（105）进行调度至所述多个处理器（106）处理。

【技术特征摘要】
1.一种多核处理器中断资源优化处理系统，包括处理器中断调度器(105)，以及多个处理器(106)，其特征在于还包括线程化中断管理器(103)，用于截获全部发往所述多个处理器(106)的中断请求，并根据预设的优化仲裁规则对所述中断请求进行优先级调整，对所述中断请求的优先级进行重新排序，然后将排序后的所述中断请求按排序后的顺序发送到所述处理器中断调度器(105)进行调度至所述多个处理器(106)处理。2.根据权利要求1所述的多核处理器中断资源优化处理系统，其特征在于，还包括多个中断传感器(101)，用于在计算机系统产生至少一个中断请求后，接收所述中断请求的信息，并将所述中断请求的信息发往所述线程化中断管理器(103)。3.根据权利要求2所述的多核处理器中断资源优化处理系统，其特征在于，还包括与所述多个中断传感器(101)相应的多个中断信息寄存器(102)，以及与所述多个处理器 (106)相应的多个处理器中断寄存器(104)，其中所述多个中断信息寄存器(102)，用于缓存从所述多个中断传感器(101)发往所述线程化中断管理器(103)的所述中断请求的信息；所述多个处理器中断寄存器(104)，用于缓存从所述线程化中断管理器(103)发送到所述处理器中断调度器(105)的至少一个重新排序的所述中断请求的信息；所述处理器中断调度器(105)根据至少一个重新排序的所述中断请求的信息中的优先级，对所述中断请求进行排队后，输入到所述多个处理器(106)进行中断处理。4.根据权利要求1至3任一项所述的多核处理器中断资源优化处理系统，其特征在于，所述线程化中断管理器(103)，包括截获模块(201)，排序表存储模块(205)，排序模块 (204)，发送模块(206)，其中所述截获模块(201)，用于当计算机系统产生中断请求，将所述中断请求的信息由所述中断传感器(101)或者中断信息寄存器(102)发往所述多个处理器(106)的过程中，截获所述中断请求的信息，并将所述中断请求的信息发往排序模块(204);所述排序表存储模块(205)，用于存储根据预设的优化仲裁规则对全部中断请求的优先级进行重新排序的中断排序表；所述排序模块(204 )，用于在接收到所述截获模块截获到的所述中断请求的信息后，与所述排序表存储模块(205)中的相应排序表的相应中断请求进行相比较，并根据中断排序表对所述截获的中断请求的优先级重新进行优化，并将优化后的所述中断请求的信息传输到所述发送模块(206)；所述发送模块(206)，用于将所述重新排序后的中断请求的信息发送到所述处理器中断调度器(105)。5.根据权利要求4所述的多核处理器中断资源优化处理系统，其特征在于，所述线程化中断管理器(103)，还包括亲和力设置模块(203)和线程化判断模块(202)，其中所述亲和力设置模块(203)，用于根据所述中断请求的类别，按预先设定亲和力规则将所述中断请求分配到指定的处理器(106)对应的处理器中断寄存器(104)，绑定所述指定的处理器(106)处理所述中断请求；所述线程化判断模块(202)，用于根据所述中断请求中的无延迟标志判断该中断请求是否可以重新进行优化调整。6.一种多核处理器中断资源优化处理方法，其特征在于，包括如下步骤步骤A，截获全部发往多核处理器中多个处理器(106)的中断请求，并根据预设的优化仲裁规则对全部中断请求进行优先级调整，对中断请求的优先级进行重新排序；步骤B，将排序后的所述中断请求按排序后的顺序发送到所述处理器中断调度器 (105)进行调度至处理器(106)处理。7.根据权利要求6所述的多核处理器中断资源优化处理方法，其特征在于所述步骤A之前，还包括下列步骤步骤A’，在计算机系统产生至少一个中断请求后，多个中断传感器(101)接收中断请求的信息，再进入步骤A ;所述步骤B之后，还包括下列步骤步骤B’，处理器中断调度器(105)根据至少一个重新排序的中断请求的信息中的优先级，对所述中断请求进行排队后，输入到多个处理器进行中断处理。8.根据权利要求7所述的多核处理器中断资源优化处理方法，其特征在于，所述步骤 A’包括下列步骤步骤A10’，从计算机系统产生的中断请求，包括陷阱、故障、终止的中断请求，传输到中断传感器(101)处；其中，每个中断请求的信息包括一个唯一的中断请求编号字节或者向量，所述中断请求的编号字节或者向量包括中断请求的IRQ_ID0位、优先级处理级别位、向处理器分发中断的方式位、生存值位和无延迟标志位；步骤A20...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙睿，
申请(专利权)人：同方股份有限公司，
类型：发明
国别省市：