[發明專利]一種多個外部中斷負載均衡的方法、裝置、設備及介質

在審

• 申請號: 202111508529.0
• 申請日: 2021-12-10
• 公開（公告）號: CN114281530A
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 王向科;王朝輝;劉凱
• 申請（專利權）人: 山東云海國創云計算裝備產業創新中心有限公司
• 主分類號: G06F9/50
• 分類號: G06F9/50;G06F9/48;G06F9/455
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 宋薇薇;馬鵬林

本發明提供了一種多個外部中斷負載均衡的方法、裝置、設備及可讀介質，該方法包括：響應于接收到外部中斷的中斷號，將接收到的中斷號的個數與處于空閑狀態的CPU的核數進行比較；響應于中斷號的個數小于處于空閑狀態的CPU的核數，處于空閑狀態的CPU核進行中斷異常處理讀取中斷號，并將讀取到中斷號的CPU核更新為處理狀態；讀取到中斷號的CPU核根據中斷號選擇中斷處理函數進行中斷處理，并將處理完成的中斷號寫回中斷處理結束寄存器；響應于中斷號寫回中斷處理結束寄存器中，將處理完成中斷號的CPU核更新為空閑狀態。通過使用本發明的方案，能夠實現多中斷的并行處理，在系統仿真應用中能夠快速處理外部模塊產生的中斷，提高系統仿真效率。

技術領域

本發明涉及計算機領域，并且更具體地涉及一種多個外部中斷負載均衡的方法、裝置、設備及可讀介質。

背景技術

每個中斷的產生時間及相應的中斷處理過程相互獨立，且每個CPU核對中斷的響應和處理都是無差別的。為了充分利用多核的并行處理，提高系統的處理效率，應該對多個外部中斷的響應和處理進行負載均衡，防止某個CPU核忙碌，而其它CPU核空閑，影響系統處理的實時性。因此，在多個外部中斷的系統中，多核間的中斷負載均衡很有必要。

中斷在初始化時，一般綁定到某個CPU核上，中斷產生后由該CPU核進行相應的中斷處理。多個中斷分別綁定在不同的CPU核上，但中斷的觸發時刻和頻率，中斷處理的延遲時間往往不同。表現出的現象可能是一個CPU核大部分時間在處理中斷，其他CPU核則處于空閑狀態或者處理一些簡單事務。在含操作系統的多中斷系統中，負載均衡一般在Linux內核中進行中斷的分發，或者進程的遷移，從而保證系統的并行處理效率。

裸機程序設計中不加載操作系統，不能通過操作系統層面進行多中斷任務的調度和優化。編寫裸機程序進行系統測試，處理多個模塊的外部中斷的應用場景常用于模塊的系統驗證中。系統驗證中多中斷處理的負載均衡，對提高多中斷處理的效率，發揮多核并行處理的優勢，以及對高頻率中斷發生的處理等有實質的意義。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例的目的在于提出一種多個外部中斷負載均衡的方法、裝置、設備及可讀介質，通過使用本發明的技術方案，能夠實現多中斷的并行處理，提高中斷處理的實時性，在系統仿真應用中能夠快速處理外部模塊產生的中斷，提高系統仿真效率。

基于上述目的，本發明的實施例的一個方面提供了一種多個外部中斷負載均衡的方法，包括以下步驟：

響應于接收到外部中斷(一種外部模塊產生的與CPU連接的中斷信號，請求CPU執行相關處理)的中斷號，將接收到的中斷號的個數與處于空閑狀態的CPU的核數進行比較；

響應于中斷號的個數小于處于空閑狀態的CPU的核數，處于空閑狀態的CPU核進行中斷異常處理讀取中斷號，并將讀取到中斷號的CPU核更新為處理狀態；

讀取到中斷號的CPU核根據中斷號選擇中斷處理函數進行中斷處理，并將處理完成的中斷號寫回中斷處理結束寄存器；

響應于中斷號寫回中斷處理結束寄存器中，將處理完成中斷號的CPU核更新為空閑狀態。

根據本發明的一個實施例，還包括：

響應于中斷號的個數大于處于空閑狀態的CPU的核數且處于空閑狀態的CPU的核數不為0，處于空閑狀態的CPU核進行中斷異常處理讀取中斷號，并將讀取到中斷號的CPU核更新為處理狀態；

將未被讀取的中斷號的中斷掛起到中斷隊列中；

響應于CPU核更新為空閑狀態，更新為空閑狀態的CPU核在中斷隊列中讀取中斷的中斷號進行處理。

根據本發明的一個實施例，還包括：

設置中斷的優先級；

處于空閑狀態的CPU核按照中斷的優先級由高到低的順序讀取中斷對應的中斷號。