[发明专利]一种多核处理器中断资源优化处理系统和方法

说明书

技术领域

 本发明涉及一种计算机资源管理技术领域，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。

背景技术

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，在发明中断请求时，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高速的目标。

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。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多核处理器中断资源优化处理系统和方法,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。

为实现本发明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。