[發(fā)明專利]一種處理器的調(diào)度方法、裝置及計算機設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811457620.2
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109558235B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 符志清
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州迪普科技股份有限公司
• 主分類號: G06F9/48
• 分類號: G06F9/48
• 代理公司: 北京博思佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11415
• 代理人: 林祥

本說明書提供一種處理器的調(diào)度方法、裝置及計算機設(shè)備，所述方法包括：接收應(yīng)用的處理器操作數(shù)據(jù)；將所述處理器操作數(shù)據(jù)作為處理器調(diào)度請求寫入預(yù)設(shè)的隊列；從所述隊列中提取一處理器調(diào)度請求；確定所述處理器調(diào)度請求對應(yīng)的處理器操作接口；根據(jù)所述處理器操作接口調(diào)用處理器處理所述處理器調(diào)度請求。通過增加入隊/出隊操作，實現(xiàn)了運行于進程上下文、中斷上下文等各種環(huán)境的應(yīng)用與運行于無自旋鎖的進程上下文的處理器操作接口對接，可復(fù)用廠商提供的處理器操作接口，而無需重新開發(fā)處理器操作接口，大大降低了成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本說明書涉及技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種處理器的調(diào)度方法、裝置及計算機設(shè)備。

背景技術(shù)

在Linux等多任務(wù)的操作系統(tǒng)中，通常運行著多個任務(wù)。宏觀上，這些任務(wù)同時在運行；微觀上，是操作系統(tǒng)將處理器(如CPU(Central Processing Unit，中央處理器))的使用權(quán)按時間分成了微小的時間段(稱為時間片，長度可能在10毫秒級)，每個時間段里只運行一個任務(wù)，操作系統(tǒng)決定每個時間段運行哪個任務(wù)，保證在較長時間范圍內(nèi)看來所有任務(wù)都得到了執(zhí)行。

由于“任務(wù)”和“進程”在某種程度上是等價概念，故在任務(wù)運行期間，處理器的運行環(huán)境通常稱為“進程上下文”。

處理器還有另一種運行環(huán)境，稱為中斷上下文。中斷是一個事件，其優(yōu)先級比任務(wù)要高，通常用于使系統(tǒng)快速響應(yīng)一些突發(fā)事件，例如，硬件事件(如用戶操作鍵盤、鼠標(biāo)等)、系統(tǒng)異常事件、定時器事件，等等。

當(dāng)發(fā)生中斷事件時，處理器立即切換到中斷上下文，執(zhí)行相應(yīng)的處理，完成后再切回進程上下文執(zhí)行任務(wù)。

進程上下文環(huán)境中總在運行某個普通任務(wù)，每個任務(wù)都存在任務(wù)基本信息數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，處理器可以將其作為一個基本單位進行調(diào)度，每個任務(wù)都有在處理器中運行的機會。

中斷上下文是由于發(fā)生某些緊急事件而觸發(fā)的，中斷沒有獨立的任務(wù)基本信息數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，因此無法被調(diào)度，在發(fā)生中斷時，處理器需要將當(dāng)前中斷處理事件全部執(zhí)行完，再去執(zhí)行其它任務(wù)，否則，處理器在處理中斷處理事件過程中執(zhí)行其他任務(wù)，將無法再回到原中斷處理事件，該中斷處理事件剩下的部分就無法再被執(zhí)行。

此外，即使在進程上下文中，如果使用了自旋鎖(包括讀寫鎖)，則在加鎖與解鎖的過程中也不允許發(fā)生調(diào)度，否則需要加同一個鎖的其它任務(wù)可能在當(dāng)前任務(wù)加鎖后被調(diào)度運行，造成死鎖。

目前，廠商在交付處理器的同時會提供相應(yīng)的處理器使用手冊和處理器操作接口，即SDK(Software Development Kit Control List，軟件開發(fā)工具包)。

有的處理器操作接口中，由于大量運用信號量和互斥鎖(信號量和互斥鎖使用時可能造成當(dāng)前任務(wù)睡眠，引起處理器調(diào)度其它任務(wù))，其只支持運行于進程上下文。

實際運行環(huán)境中，有大量在中斷上下文中管理表的需求。例如，操作系統(tǒng)收取報文處于收包中斷中，在該中斷上下文中解析報文，并根據(jù)報文內(nèi)容下發(fā)相應(yīng)的表，如根據(jù)收到的ARP(Address Resolution Protocol，地址解析協(xié)議)報文更新處理器中的ARP表項。如果更新ARP表項的函數(shù)在運行過程中有可能發(fā)生調(diào)度，就有可能造成死機。

為了在各種復(fù)雜環(huán)境中操作處理器以及方便后期維護，開發(fā)人員一般會放棄廠商提供的處理器操作接口，根據(jù)處理器使用手冊中描述的功能，重寫處理器操作接口，對避免執(zhí)行可能造成調(diào)度的操作(如進程睡眠、主動讓出處理器、調(diào)用信號量/互斥鎖等)，使之無論調(diào)度過程是否加了自旋鎖，也能夠同時在進程上下文、中斷上下文中調(diào)度。

但是，重寫處理器操作接口需要維護一個相當(dāng)規(guī)模的開發(fā)團隊，并且需要較長的開發(fā)周期，前期開發(fā)的成本比較高，尤其是，如果應(yīng)用該處理器的設(shè)備量較小，將導(dǎo)致平均成本偏高。

發(fā)明內(nèi)容

為克服相關(guān)技術(shù)中存在的問題，本說明書提供了一種處理器的調(diào)度方法、裝置及計算機設(shè)備。