[发明专利]一种虚拟CPU调度方法

摘要

一种虚拟CPU调度方法，属于计算机虚拟化技术领域，解决现有虚拟CPU调度方法对所有虚拟CPU采用定长时间片进行调度，使得虚拟机性能因资源限制而受到影响的问题。本发明包括初始化步骤、更新虚拟CPU信用值步骤、加入队列步骤、选取运行虚拟CPU步骤、处理IO请求位图步骤和运行步骤。本发明根据虚拟CPU运行状态设置调度时间片，在调度虚拟CPU时，根据虚拟CPU所属虚拟机的IO请求位图以及调度时间片表的情况从而动态设置虚拟CPU的调度时间片，IO请求位图反映了各虚拟机的运行特点，因此以CPU操作为主的虚拟机具有较小的切换开销，而以IO操作为主的虚拟机具有较短的响应延迟，从而能够达到适用于多种不同应用环境，满足不同应用服务类型需求的效果。

主权项

一种虚拟CPU调度方法，包括如下步骤：(1)初始化步骤，包括下述子步骤：(1.1)将每个虚拟机的虚拟CPU信用值初始化，其中第i个虚拟机的第j个虚拟CPU信用值Cij为：Cij＝CT×Wi/(WT×Mi)，其中，CT为总信用值，WT为总权重，Wi为第i个虚拟机的权重，由用户设定，为正整数；Mi为第i个虚拟机的虚拟CPU个数，由用户设定，为小于P的整数；i＝1～V，虚拟机的总数V＝1～100，j＝1～Mi，物理CPU的个数P＝1～64；CT＝P×300， W T = Σ i = 1 V ( W i × M i ) , (1.2)初始化各虚拟机的IO请求位图；将各虚拟机的IO请求位图各位初始化为0；IO请求位图为一维的N位数组，数组中不同的位，表示由不同IO设备产生的IO请求，“1”表示有IO请求，“0”表示无IO请求，N＝10～40；(1.3)初始化调度时间片表；调度时间片表为一维的N字节数组，每字节8位，数组中每字节与各虚拟机的IO请求位图中的一位对应，表示IO请求位图中对应位的调度时间片；判断是否N≤T0‑1，T0＝20～40，是则将调度时间片表中第q字节的值初始化为qms，q＝1～N，转子步骤(1.4)；否则将调度时间片表中第q字节的值初始化为qms，q＝1～T0‑1，再将调度时间片表中第T0字节～第N字节的值初始化为T0ms，转子步骤(1.4)；(1.4)将各虚拟CPU的优先级初始化为1；(2)更新虚拟CPU信用值步骤：置当前虚拟CPU信用值＝当前虚拟CPU信用值‑10×T1，T1为当前虚拟CPU从上次开始运行至今经历的时间，单位为ms；判断当前虚拟CPU信用值是否小于或者等于0，是则将当前虚拟CPU的优先级设置成0，转步骤(3)；否则直接转步骤(3)；(3)加入队列步骤：从物理CPU的运行队列队首开始，比较当前虚拟CPU的优先级是否大于运行队列中的虚拟CPU优先级，是则将当前虚拟CPU插入运行队列中相应虚拟CPU之前，否则顺序往后比较，直至运行队列队尾；(4)选取运行虚拟CPU步骤，包括如下子步骤：(4.1)从当前虚拟CPU所在物理CPU的运行队列中，检查队首虚拟CPU信用值是否小于或者等于0，是则转子步骤(4.2)，否则从运行队列中取出队首虚拟CPU，转步骤(5)；(4.2)从其它各物理CPU上的运行队列中，检查队首虚拟CPU信用值是否均小于或者等于0，是则转子步骤(4.3)；否则取出第一个信用值大于0的队首虚拟CPU，转步骤(5)；(4.3)将每个虚拟机的虚拟CPU优先级重新设置为1，每个虚拟机的虚拟CPU信用值重新初始化，其中第i个虚拟机的第j个虚拟CPU信用值Cij为：Cij＝Cij+CT×Wi/(WT×Mi)；(4.4)选择空闲虚拟CPU运行，运行时间为T0，当达到运行时间，转步骤(2)；(5)处理IO请求位图步骤，包括如下子步骤：(5.1)检查所取出的队首虚拟CPU所属虚拟机的IO请求位图，判断该IO请求位图中是否各位都为“0”，是则转步骤(5.2)，否则转步骤(5.3)；(5.2)设置该队首虚拟CPU的调度时间片为T0，转步骤(6)；(5.3)遍历该IO请求位图和调度时间片表，找到该IO请求位图中值为“1”的位并且在调度时间片表中找到相应各字节，从相应各字节中找到其值最小的字节；将所述队首虚拟CPU的调度时间片设置为其值最小的字节的值，并且置其所属虚拟机的IO请求位图中对应该字节的位为“0”，转步骤(6)；(6)运行步骤：将所述队首虚拟CPU从所在运行队列中删除，并开始运行，运行时间为该虚拟CPU的调度时间片，当达到运行时间，转步骤(2)。