一种实时性增强的虚拟CPU调度方法

摘要

本发明公开了一种实时性增强的虚拟CPU调度方法，包括：虚拟机管理控制工具接受用户操作虚拟机及调度参数的命令；管理控制工具判断用户命令是否关系实时虚拟机，若涉及实时虚拟机，计算满足实时虚拟机可调度性的条件，根据计算结果对物理CPU资源进行动态划分；采用实时性增强的虚拟CPU调度方法进行调度，对运行实时虚拟机的CPU资源池使用全局最早截止时间优先调度算法，对运行非实时虚拟机的CPU资源池使用额度调度算法；对全局最早截止时间优先调度算法进行虚拟CPU缓存命中的优化。本发明在保证实时虚拟机实时性的同时，通过对CPU资源的划分带来了良好的隔离性，减少了对非实时虚拟机的性能影响。

主权项

一种实时性增强的虚拟CPU调度方法，包括以下步骤：（1）Xen虚拟化平台启动并初始化，通过虚拟机管理控制工具原有用户接口创建一个或多个虚拟机，并且，虚拟机管理控制工具等待接收用户发送的虚拟机控制命令；（2）虚拟机管理控制工具接收到用户命令后，判断命令类型，若是以下三种命令之一：1）设置虚拟机类型；2）修改虚拟机调度参数；3）销毁虚拟机，则触发动态核划分机制，所述动态核划分机制通过分析用户的命令，获取指定的虚拟机的ID以及相应要修改的参数，计算满足Xen上实时虚拟机可调度性所需的物理CPU数量，并将物理CPU资源池划分为实时物理CPU池与非实时物理CPU池；（3）利用动态核划分机制对底层物理CPU资源进行划分后，得到实时CPU池和非实时CPU池，针对非实时CPU池中的非实时虚拟机，按照Xen默认的调度算法Credit调度进行处理，针对实时CPU池中的实时虚拟机，采用全局SEDF调度算法，在调度算法数据结构上，将每个PCPU对应一个运行队列改为只采用一个全局的运行队列服务所有的PCPU，并在队列数据结构中加入队列锁以保证PCPU互斥地操作队列；在调度阶段，每个CPU从队列中获取合适的虚拟CPU运行，并在选取下一个调度的虚拟CPU结束时判断该虚拟CPU之前运行的PCPU是否是当前调度PCPU，若是，则不进行任何处理，结束调度；否则，设置该虚拟CPU的迁移标志，并将事件通道的对应关系转移到当前调度PCPU。