利用實(shí)時調(diào)度優(yōu)化器對Linux智能終端進(jìn)行優(yōu)化的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用實(shí)時調(diào)度優(yōu)化器對Linux智能終端進(jìn)行優(yōu)化的方法，包括實(shí)時調(diào)度優(yōu)化器通過其上的網(wǎng)卡，獲取遠(yuǎn)程Linux智能終端的進(jìn)程信息、硬件平臺信息和內(nèi)核源碼信息，并且將這些信息傳給優(yōu)化模塊進(jìn)行處理；優(yōu)化模塊根據(jù)已有的知識庫，分析識別出相互獨(dú)立的進(jìn)程組，并且根據(jù)這些進(jìn)程組信息修改該內(nèi)核源碼，使得這些相互獨(dú)立的進(jìn)程組運(yùn)行在不同的Core上；以及修改完成后，將更新后的內(nèi)核重新上傳到遠(yuǎn)程的Linux智能終端上，并完成其重新啟動工作使得新的內(nèi)核生效。通過采用上述方案其可以遠(yuǎn)程自動對Linux智能終端的實(shí)時調(diào)度進(jìn)行優(yōu)化。
【專利說明】利用實(shí)時調(diào)度優(yōu)化器對Linux智能終端進(jìn)行優(yōu)化的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及Linux服務(wù)器優(yōu)化調(diào)度領(lǐng)域，具體涉及一種利用實(shí)時調(diào)度優(yōu)化器對 Linux智能終端進(jìn)行優(yōu)化的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 未來多核平臺是必然的趨勢，智能終端，特別是手機(jī)，所安裝的大量應(yīng)用都是相互 獨(dú)立的，大量的實(shí)時應(yīng)用開始部署在智能終端上，這對Linux的實(shí)時調(diào)度提出了更高的要 求。目前，Linux實(shí)時調(diào)度算法是用時間片輪轉(zhuǎn)（RR，R0UND ROBIN)外加負(fù)載均衡實(shí)現(xiàn)實(shí)時 進(jìn)程的調(diào)度，利用時間片輪轉(zhuǎn)外加負(fù)載均衡對實(shí)時進(jìn)程的調(diào)度方法存在沒有考慮到任務(wù)相 關(guān)性的缺陷。以機(jī)載Linux服務(wù)器為例，在導(dǎo)航的同時，將飛機(jī)的狀態(tài)信息定時發(fā)回給地面 指揮部，設(shè)此時硬件平臺是雙核CPU。其中，飛機(jī)導(dǎo)航至少完成如下功能：
[0003] a、從GPS定位設(shè)備的獲取當(dāng)前位置點(diǎn)；
[0004] b、與mysql數(shù)據(jù)交互，獲得當(dāng)前所在區(qū)域的路線；
[0005] c、通過將當(dāng)前位置點(diǎn)和路線輸入到飛行控制進(jìn)程中，控制進(jìn)程根據(jù)該輸入控制飛 機(jī)的飛行。
[0006] 也就是說：飛機(jī)導(dǎo)航應(yīng)用至少由三個進(jìn)程構(gòu)成，亦即：GPS定位進(jìn)程、Mysql數(shù)據(jù)庫 進(jìn)程和飛行控制進(jìn)程。這三個進(jìn)程和飛機(jī)狀態(tài)信息發(fā)送進(jìn)程不相關(guān)。但這三個進(jìn)程相互之 間有依賴關(guān)系。那么，此時有可能導(dǎo)致這樣的問題發(fā)生：設(shè)飛行控制進(jìn)程在CoreO上運(yùn)行， GPS定位進(jìn)程和MySql數(shù)據(jù)庫進(jìn)程運(yùn)行在Corel上，此時，飛機(jī)狀態(tài)信息發(fā)送進(jìn)程啟動，此時 Linux會通過負(fù)載平衡，將飛機(jī)狀態(tài)信息發(fā)送進(jìn)程啟動放到CoreO上運(yùn)行，嚴(yán)重干擾了飛行 控制進(jìn)程。上述問題的產(chǎn)生是因?yàn)楝F(xiàn)有Linux實(shí)時調(diào)度算法沒有考慮實(shí)時進(jìn)程之間的依賴 關(guān)系。
[0007] 此外，現(xiàn)有實(shí)時進(jìn)程調(diào)度的調(diào)優(yōu)一般是要求調(diào)優(yōu)者具有相當(dāng)高的專業(yè)素質(zhì)，一般 用戶難以對實(shí)時進(jìn)程進(jìn)行調(diào)優(yōu)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的在于提供一種利用實(shí)時調(diào)度優(yōu)化器對Linux智能終端進(jìn)行優(yōu)化的 方法，其可以遠(yuǎn)程自動對Linux服務(wù)器的實(shí)時調(diào)度進(jìn)行優(yōu)化。
[0009] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案進(jìn)行實(shí)施：
[0010] 一種利用實(shí)時調(diào)度優(yōu)化器對Linux智能終端進(jìn)行優(yōu)化的方法，具體操作如下：
[0011] S1 :首先實(shí)時調(diào)度優(yōu)化器通過其上的網(wǎng)卡，獲取遠(yuǎn)程Linux智能終端的進(jìn)程信息、 硬件平臺信息和內(nèi)核源碼信息，并且將這些信息傳給優(yōu)化模塊進(jìn)行處理；
[0012] S2 :優(yōu)化模塊根據(jù)已有的知識庫，分析識別出相互獨(dú)立的進(jìn)程組，并且根據(jù)這些進(jìn) 程組信息修改該內(nèi)核源碼，使得這些相互獨(dú)立的進(jìn)程組運(yùn)行在不同的Core上；
[0013] S3 :修改完成后，將更新后的內(nèi)核重新上傳到遠(yuǎn)程的Linux智能終端上，并完成其 重新啟動工作使得新的內(nèi)核生效。
[0014] 具體的方案為：
[0015] 實(shí)時調(diào)度優(yōu)化器包括知識庫、輸入輸出模塊和內(nèi)核實(shí)時調(diào)度器；
[0016] 優(yōu)化處理模塊收到遠(yuǎn)程Linux智能終端的進(jìn)程信息、硬件平臺信息和內(nèi)核源碼信 息后，將進(jìn)程的信息和知識庫中存放的模式信息進(jìn)行匹配；如果匹配成功，那么就根據(jù)硬 件平臺的核數(shù)，生成能夠讓這些相互獨(dú)立的實(shí)時進(jìn)程進(jìn)程組放在不同的核上運(yùn)行的控制程 序，同時對內(nèi)核實(shí)時調(diào)度器進(jìn)行定制；
[0017] 將生成的控制程序和更新后的內(nèi)核上傳到遠(yuǎn)程的Linux智能終端上，最終完成實(shí) 時調(diào)度的優(yōu)化。
[0018] 內(nèi)核實(shí)時調(diào)度器進(jìn)行定制的方法具體如下：
[0019] 根據(jù)內(nèi)核源碼版本信息，在知識庫中尋找預(yù)先實(shí)現(xiàn)的補(bǔ)丁，該補(bǔ)丁完成的功能是： 在sys_ execv函數(shù)處預(yù)先埋入"鉤子"（hook)，一旦發(fā)現(xiàn)所關(guān)心的那些進(jìn)程被載入，立刻將 其放入指定的CORE上運(yùn)行；并且，對于一個實(shí)時進(jìn)程組內(nèi)部各個進(jìn)程的調(diào)度采用WRR的方 法進(jìn)行調(diào)度。
[0020] 采用上述方法對Linux智能終端進(jìn)行優(yōu)化存在如下優(yōu)點(diǎn)：
[0021] 1、使用專家知識庫全自動完成優(yōu)化，能夠讓普通用戶也能對調(diào)度器進(jìn)行優(yōu)化，從 而節(jié)省了優(yōu)化成本和時間；
[0022] 2、可以避免相互獨(dú)立的實(shí)時進(jìn)程相互干擾，并能夠減少實(shí)時進(jìn)程的切換次數(shù)，從 而提1? 了系統(tǒng)的實(shí)時性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023] 圖1為實(shí)時調(diào)度優(yōu)化器與Linux智能終端連接示意圖；
[0024] 圖2為實(shí)時調(diào)度優(yōu)化器的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0025] 為了使本發(fā)明的目的及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步 詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā) 明。
[0026] 在很多Linux服務(wù)器系統(tǒng)中，常常會出現(xiàn)兩組或多組以上互不相關(guān)的實(shí)時進(jìn)程組 調(diào)度的情況，此時，需要Linux系統(tǒng)能夠確保這些實(shí)時進(jìn)程組能夠互不干擾，順利完成任 務(wù)。為此本發(fā)明采取如圖1所示的技術(shù)方案進(jìn)行實(shí)施，利用實(shí)時調(diào)度優(yōu)化器對Linux智能 終端進(jìn)行優(yōu)化，具體操作如下：
[0027] 首先實(shí)時調(diào)度優(yōu)化器通過其上的網(wǎng)卡，獲取遠(yuǎn)程Linux智能終端的進(jìn)程信息、硬 件平臺信息和內(nèi)核源碼信息，并且將這些信息傳給優(yōu)化模塊進(jìn)行處理；
[0028] 優(yōu)化模塊根據(jù)已有的知識庫，分析識別出相互獨(dú)立的進(jìn)程組，并且根據(jù)這些進(jìn)程 組信息修改該內(nèi)核源碼，使得這些相互獨(dú)立的進(jìn)程組運(yùn)行在不同的Core上；
[0029] 修改完成后，將更新后的內(nèi)核重新上傳到遠(yuǎn)程的Linux智能終端上，并完成其重 新啟動工作使得新的內(nèi)核生效。
[0030] 更為具體的操作為：實(shí)時調(diào)度優(yōu)化器包括知識庫11、輸入輸出模塊12和內(nèi)核實(shí)時 調(diào)度器13,如圖2所示。
[0031] 優(yōu)化器首先通過輸入輸出模塊12其上的網(wǎng)卡，獲取遠(yuǎn)程Linux智能終端的進(jìn)程信 息、硬件平臺信息和內(nèi)核源碼信息，并且將這些信息傳給優(yōu)化模塊進(jìn)行處理。
[0032] 優(yōu)化處理模塊收到上述信息后，將進(jìn)程的信息和知識庫11中存放的模式信息進(jìn) 行匹配。如果匹配成功，那么就根據(jù)硬件平臺的核數(shù)，生成能夠讓這些相互獨(dú)立的實(shí)時進(jìn)程 進(jìn)程組放在不同的核上運(yùn)行的控制程序。需要指出的是，由于控制程序需要內(nèi)核提供特定 的支持，所以優(yōu)化處理模塊還需同時對內(nèi)核實(shí)時調(diào)度器13進(jìn)行定制。
[0033] 內(nèi)核實(shí)時調(diào)度器13定制方法如下：
[0034] 根據(jù)內(nèi)核源碼版本信息，在知識庫11中尋找預(yù)先實(shí)現(xiàn)的補(bǔ)?。ú煌膬?nèi)核版本 中，補(bǔ)丁是不一樣的）。該補(bǔ)丁完成的功能是：在sys_ execv函數(shù)處預(yù)先埋入"鉤子"(h〇〇k)， 一旦發(fā)現(xiàn)所關(guān)心的那些進(jìn)程被載入，立刻將其放入指定的CORE上運(yùn)行。并且，對于一個實(shí) 時進(jìn)程組內(nèi)部各個進(jìn)程的調(diào)度采用WRR(weighted round robin)的方法進(jìn)行調(diào)度。這是因 為雖然在同一個實(shí)時進(jìn)程組中，每個進(jìn)程的重要性是不同的。即WRR會給重要性高的進(jìn)程 分配更多的時間片。
[0035] 將生成的控制程序和更新后的內(nèi)核上傳到遠(yuǎn)程的Linux智能終端上，最終完成實(shí) 時調(diào)度的優(yōu)化。
[0036] 總之，本發(fā)明提供的上述方法，使用專家知識庫11全自動完成優(yōu)化，能夠讓普通 用戶也能對調(diào)度器進(jìn)行優(yōu)化，從而節(jié)省了優(yōu)化成本和時間；可以避免相互獨(dú)立的實(shí)時進(jìn)程 相互干擾，并能夠減少實(shí)時進(jìn)程的切換次數(shù)，從而提高了系統(tǒng)的實(shí)時性。
[0037] 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人 員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng) 視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種利用實(shí)時調(diào)度優(yōu)化器對Linux智能終端進(jìn)行優(yōu)化的方法，具體操作如下： S1 :首先實(shí)時調(diào)度優(yōu)化器通過其上的網(wǎng)卡，獲取遠(yuǎn)程Linux智能終端的進(jìn)程信息、硬件 平臺信息和內(nèi)核源碼信息，并且將這些信息傳給優(yōu)化模塊進(jìn)行處理； S2:優(yōu)化模塊根據(jù)已有的知識庫，分析識別出相互獨(dú)立的進(jìn)程組，并且根據(jù)這些進(jìn)程組 信息修改該內(nèi)核源碼，使得這些相互獨(dú)立的進(jìn)程組運(yùn)行在不同的Core上； S3 :修改完成后，將更新后的內(nèi)核重新上傳到遠(yuǎn)程的Linux智能終端上，并完成其重新 啟動工作使得新的內(nèi)核生效。
2. 如權(quán)利要求1所述的利用實(shí)時調(diào)度優(yōu)化器對Linux智能終端進(jìn)行優(yōu)化的方法，其特 征在于， 實(shí)時調(diào)度優(yōu)化器包括知識庫、輸入輸出模塊和內(nèi)核實(shí)時調(diào)度器； 優(yōu)化處理模塊收到遠(yuǎn)程Linux智能終端的進(jìn)程信息、硬件平臺信息和內(nèi)核源碼信息 后，將進(jìn)程的信息和知識庫中存放的模式信息進(jìn)行匹配；如果匹配成功，那么就根據(jù)硬件平 臺的核數(shù)，生成能夠讓這些相互獨(dú)立的實(shí)時進(jìn)程進(jìn)程組放在不同的核上運(yùn)行的控制程序， 同時對內(nèi)核實(shí)時調(diào)度器進(jìn)行定制； 將生成的控制程序和更新后的內(nèi)核上傳到遠(yuǎn)程的Linux智能終端上，最終完成實(shí)時調(diào) 度的優(yōu)化。
3. 如權(quán)利要求2所述的利用實(shí)時調(diào)度優(yōu)化器對Linux智能終端進(jìn)行優(yōu)化的方法，其特 征在于，內(nèi)核實(shí)時調(diào)度器進(jìn)行定制的方法具體如下： 根據(jù)內(nèi)核源碼版本信息，在知識庫中尋找預(yù)先實(shí)現(xiàn)的補(bǔ)丁，該補(bǔ)丁完成的功能是：在 SyS_exeCV函數(shù)處預(yù)先埋入"鉤子"(h〇〇k)，一旦發(fā)現(xiàn)所關(guān)心的那些進(jìn)程被載入，立刻將其放 入指定的CORE上運(yùn)行；并且，對于一個實(shí)時進(jìn)程組內(nèi)部各個進(jìn)程的調(diào)度采用WRR的方法進(jìn) 行調(diào)度。
【文檔編號】G06F9/44GK104090747SQ201410229284
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月22日
【發(fā)明者】白曉穎, 蘇銳丹, 李航 申請人:清華大學(xué)