本發(fā)明屬于虛擬化領(lǐng)域，具體涉及一種基于xen的vcpu多核實(shí)時(shí)調(diào)度算法。

背景技術(shù)：

隨著嵌入式行業(yè)的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)所涉及的應(yīng)用場(chǎng)景不斷增多，這使得只支持單一應(yīng)用類型的嵌入式系統(tǒng)不再能夠滿足用戶需求，這導(dǎo)致現(xiàn)有的嵌入式系統(tǒng)往往包含多個(gè)子系統(tǒng)，以滿足同時(shí)具有實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)，低安全等級(jí)和高安全等級(jí)等應(yīng)用場(chǎng)景的需求，嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也越來越復(fù)雜。在這一背景下，嵌入式行業(yè)亟需一些新的解決方案對(duì)這些隸屬不同子系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行整合。在嵌入式系統(tǒng)上應(yīng)用全虛擬化技術(shù)，可以在同一個(gè)硬件平臺(tái)上虛擬出多個(gè)分區(qū)，每個(gè)分區(qū)均可運(yùn)行獨(dú)立的操作系統(tǒng)，使實(shí)時(shí)和通用操作系統(tǒng)并存，方便了對(duì)實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)應(yīng)用的整合。

然而，在現(xiàn)有的采用全虛擬化技術(shù)的開源hypervisor中，暫時(shí)還沒有既能滿足實(shí)時(shí)任務(wù)的強(qiáng)實(shí)時(shí)需求的hypervisor。kvm虛擬機(jī)基于linux內(nèi)核，目前只具備軟實(shí)時(shí)性能，難以改造成強(qiáng)實(shí)時(shí)hypervisor，而xen目前所擁有的vcpu(virtualcentralprocessingunit)調(diào)度算法如credit、rtds也只能達(dá)到軟實(shí)時(shí)目的，不能滿足嵌入式系統(tǒng)在強(qiáng)實(shí)時(shí)應(yīng)用場(chǎng)景的需求。

本發(fā)明為xen提出了新的vcpu調(diào)度算法，并結(jié)合xen的中斷處理流程，對(duì)xen的實(shí)時(shí)性進(jìn)行增強(qiáng)，使客戶操作系統(tǒng)在中斷和上下文切換方面的實(shí)時(shí)響應(yīng)性能得到顯著提升。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的旨在針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種基于xen的vcpu多核實(shí)時(shí)調(diào)度算法，對(duì)xen虛擬機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)性增強(qiáng)，提高運(yùn)行于xen平臺(tái)之上的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)對(duì)中斷和任務(wù)切換的響應(yīng)速度，從而達(dá)到實(shí)時(shí)性增強(qiáng)的目的。

為了達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明提供了一種基于xen的vcpu多核實(shí)時(shí)調(diào)度算法，其特征在于，為運(yùn)行于xen平臺(tái)之上的所有操作系統(tǒng)分配一個(gè)靜態(tài)優(yōu)先級(jí)，屬于同一個(gè)操作系統(tǒng)的vcpu擁有相同的優(yōu)先級(jí)，保證系統(tǒng)中靜態(tài)優(yōu)先級(jí)較高的vcpu優(yōu)先響應(yīng)；同時(shí)為每個(gè)vcpu實(shí)時(shí)維護(hù)一個(gè)中斷標(biāo)識(shí)，用來記錄未完成中斷的個(gè)數(shù)，保證亟需中斷響應(yīng)的vcpu優(yōu)先響應(yīng)；所述vcpu多核實(shí)時(shí)調(diào)度算法包括以下4個(gè)模塊：

1.vcpu就緒隊(duì)列和vcpu中斷隊(duì)列

vcpu就緒隊(duì)列，每個(gè)vcpu在被創(chuàng)建時(shí)分配一個(gè)靜態(tài)優(yōu)先級(jí)，就緒隊(duì)列中每個(gè)優(yōu)先級(jí)對(duì)應(yīng)一個(gè)子隊(duì)列，每個(gè)子隊(duì)列中的vcpu優(yōu)先級(jí)相同，就緒隊(duì)列按照到達(dá)的vcpu(中斷標(biāo)識(shí)為0)的靜態(tài)優(yōu)先級(jí)從高到底進(jìn)行排列。將運(yùn)行于xen平臺(tái)上的各個(gè)操作系統(tǒng)按實(shí)時(shí)性需求劃分為：實(shí)時(shí)分區(qū)、管理分區(qū)和非實(shí)時(shí)分區(qū)，其中，管理分區(qū)負(fù)責(zé)其他分區(qū)的創(chuàng)建或者刪除等操作，靜態(tài)優(yōu)先級(jí)的分配必須保證實(shí)時(shí)分區(qū)的vcpu高于管理分區(qū)的vcpu，管理分區(qū)的vcpu高于非實(shí)時(shí)分區(qū)的vcpu；

vcpu中斷隊(duì)列，每個(gè)vcpu維護(hù)一個(gè)中斷標(biāo)識(shí)，當(dāng)xen為某個(gè)vcpu注入中斷時(shí)，中斷標(biāo)識(shí)加一，而每個(gè)vcpu完成一個(gè)中斷時(shí)，中斷標(biāo)識(shí)減一，如果某個(gè)vcpu的中斷標(biāo)識(shí)非0，則表示該vcpu還有未處理完成的中斷，中斷隊(duì)列按照到達(dá)的vcpu(中斷標(biāo)識(shí)非0)的靜態(tài)優(yōu)先級(jí)從高到底進(jìn)行排列。

基于vcpu中斷隊(duì)列和vcpu就緒隊(duì)列，設(shè)定各vcpu的綜合優(yōu)先策略為：中斷標(biāo)識(shí)非0且屬于管理分區(qū)的vcpu，高于中斷標(biāo)識(shí)非0且屬于實(shí)時(shí)分區(qū)的vcpu，高于中斷標(biāo)識(shí)為0且屬于實(shí)時(shí)分區(qū)的vcpu，高于中斷標(biāo)識(shí)為0且屬于管理分區(qū)的vcpu，高于中斷標(biāo)識(shí)非0且屬于非實(shí)時(shí)分區(qū)的vcpu，高于中斷標(biāo)識(shí)為0且屬于非實(shí)時(shí)分區(qū)的vcpu。

2.vcpu插入算法

vcpu插入算法負(fù)責(zé)將處于就緒狀態(tài)的vcpu插入就緒隊(duì)列或者中斷隊(duì)列，具體包括以下步驟：

s01，判斷vcpu的中斷標(biāo)識(shí)是否為0，如果為0，則執(zhí)行步驟s02，否則執(zhí)行步驟s03；

s02，根據(jù)vcpu的靜態(tài)優(yōu)先級(jí)找到vcpu就緒隊(duì)列中對(duì)應(yīng)優(yōu)先級(jí)的子隊(duì)列，然后將該vcpu插入這個(gè)子隊(duì)列，插入結(jié)束；

s03，按照優(yōu)先級(jí)從高到底依次掃描中斷隊(duì)列，找到第一個(gè)靜態(tài)優(yōu)先級(jí)比待插入vcpu低的vcpu，然后將待插入vcpu插入這個(gè)低優(yōu)先級(jí)vcpu的前面，插入結(jié)束。

3.vcpu選擇算法

vcpu選擇算法負(fù)責(zé)從vcpu就緒隊(duì)列或者vcpu中斷隊(duì)列中按照綜合優(yōu)先策略來選擇一個(gè)合適的vcpu，具體實(shí)現(xiàn)方式包括以下步驟：

s11，判斷當(dāng)前已經(jīng)就緒的屬于管理分區(qū)的vcpu是否有中斷需要處理，如果有，則直接選擇該vcpu，選擇結(jié)束，否則執(zhí)行步驟s12；

s12，如果vcpu中斷隊(duì)列為空，直接進(jìn)入步驟s13，否則，按照靜態(tài)優(yōu)先級(jí)從高到低選取vcpu中斷隊(duì)列中第一個(gè)可以在當(dāng)前cpu上運(yùn)行的vcpu，然后進(jìn)入步驟s13；

s13，按照靜態(tài)優(yōu)先級(jí)從高到低依次掃描vcpu就緒隊(duì)列中的每個(gè)子隊(duì)列；

s14，如果子隊(duì)列不為空，則選取子隊(duì)列上第一個(gè)可以在當(dāng)前cpu上運(yùn)行的vcpu，然后執(zhí)行步驟s15，否則，如果該子隊(duì)列找不到合適的vcpu，返回步驟s13選取下一優(yōu)先級(jí)對(duì)應(yīng)的子隊(duì)列繼續(xù)查找；

s15，如果中斷隊(duì)列沒有找到符合條件的vcpu，或者，中斷隊(duì)列找到的vcpu屬于非實(shí)時(shí)分區(qū)而就緒隊(duì)列中找到的vcpu屬于實(shí)時(shí)分區(qū)，則優(yōu)先選擇就緒隊(duì)列中找到的vcpu，否則優(yōu)先選擇中斷隊(duì)列中找到的vcpu，選擇結(jié)束；

s16，如果掃描完vcpu中斷隊(duì)列和vcpu就緒隊(duì)列均沒有找到符合條件的vcpu，那么返回空，代表選擇idlevcpu，vcpu選擇結(jié)束。

在步驟s12和s14中，選取的vcpu不能在當(dāng)前cpu上運(yùn)行的原因在于：xen中每個(gè)vcpu有對(duì)應(yīng)的cpu池，cpu池即為該vcpu可以在其上運(yùn)行的cpu集合，如果當(dāng)前cpu恰好不在該vcpu的cpu池中，那么即使vcpu處于就緒狀態(tài)也不能在此cpu上運(yùn)行。

4.vcpu搶占算法

vcpu搶占算法可以讓綜合優(yōu)先級(jí)較高的vcpu搶占綜合優(yōu)先級(jí)較低的vcpu所在的cpu，具體實(shí)現(xiàn)方式包括以下步驟：

s21，判斷引起搶占的vcpu是否為idlevcpu，如果是，則直接結(jié)束，否則進(jìn)入步驟s22；

s22，如果引起搶占的vcpu上次運(yùn)行時(shí)所在的cpu處于空閑狀態(tài)，那么觸發(fā)該cpu的調(diào)度軟中斷，使之重新調(diào)度，引起搶占的vcpu將在下次調(diào)度時(shí)直接搶占該cpu，搶占結(jié)束，否則執(zhí)行步驟s23；

s23，遍歷平臺(tái)上的所有cpu，如果平臺(tái)上有其他cpu處于空閑狀態(tài)，那么觸發(fā)該cpu的調(diào)度軟中斷，使之重新調(diào)度，引起搶占的vcpu將在下次調(diào)度時(shí)搶占該cpu，搶占結(jié)束，否則執(zhí)行步驟s24；

s24，如果沒有找到其他處于空閑狀態(tài)的cpu，則按照綜合優(yōu)先策略找到正在運(yùn)行的、優(yōu)先級(jí)最低的vcpu，如果引起搶占的vcpu的綜合優(yōu)先級(jí)比該vcpu更高，那么，觸發(fā)這個(gè)低優(yōu)先級(jí)的vcpu所在的cpu的調(diào)度軟中斷，使之重新調(diào)度，引起搶占的vcpu將在下次調(diào)度時(shí)搶占該cpu，搶占結(jié)束；否則執(zhí)行步驟s25；

s25，引起搶占的vcpu由于綜合優(yōu)先級(jí)較低，沒能搶占到cpu，搶占失敗。

結(jié)合上面的vcpu插入算法、vcpu選擇算法和vcpu搶占算法，本發(fā)明的vcpu多核實(shí)時(shí)調(diào)度算法的基本調(diào)度流程為：

步驟01，更新vcpu就緒隊(duì)列和vcpu中斷隊(duì)列，如果之前xen為某個(gè)vcpu注入中斷時(shí)，該vcpu已經(jīng)處于就緒隊(duì)列中，此時(shí)，需要將這部分vcpu從就緒隊(duì)列中刪除，并將其加入vcpu中斷隊(duì)列；

步驟02，調(diào)用vcpu選擇算法從中斷隊(duì)列或者就緒隊(duì)列中選擇一個(gè)符合運(yùn)行條件的綜合優(yōu)先級(jí)最高的vcpu；

步驟03，如果步驟02中選擇的是idlevcpu或者選擇的vcpu的綜合優(yōu)先級(jí)較當(dāng)前vcpu低，則仍然運(yùn)行當(dāng)前vcpu，調(diào)度結(jié)束，否則進(jìn)入步驟04；

步驟04，將步驟03中選擇的vcpu從中斷隊(duì)列或者就緒隊(duì)列中刪除，然后切換上下文，使當(dāng)前cpu運(yùn)行該vcpu；

步驟05，保存之前運(yùn)行的vcpu的上下文，并調(diào)用vcpu插入算法將這個(gè)vcpu插入就緒隊(duì)列或者中斷隊(duì)列，然后進(jìn)入步驟06；

步驟06，調(diào)用vcpu搶占算法使之前運(yùn)行的vcpu實(shí)施搶占，如果搶占成功，則再次進(jìn)入步驟01進(jìn)行調(diào)度，否則調(diào)度結(jié)束。

本發(fā)明提供的基于xen的vcpu多核實(shí)時(shí)調(diào)度算法，具有以下至少一項(xiàng)有益效果：

1、在xen中使用靜態(tài)優(yōu)先級(jí)可搶占式的調(diào)度算法，對(duì)于強(qiáng)實(shí)時(shí)分區(qū)的vcpu，則分配最高優(yōu)先級(jí)，vcpu的優(yōu)先級(jí)隨實(shí)時(shí)性需求降低而降低，從而保證實(shí)時(shí)分區(qū)的實(shí)時(shí)性；

2、在調(diào)度算法中增加一個(gè)vcpu中斷隊(duì)列，優(yōu)先調(diào)度需要處理中斷的vcpu，可以減少由于靜態(tài)優(yōu)先級(jí)低而得不到運(yùn)行的分區(qū)的設(shè)備中斷延遲，從而提高設(shè)備響應(yīng)的實(shí)時(shí)性；

3、對(duì)于半虛擬化設(shè)備，其設(shè)備響應(yīng)依賴于管理分區(qū)的后端驅(qū)動(dòng)，在vcpu選擇算法中無條件優(yōu)先響應(yīng)需要處理中斷的管理分區(qū)的vcpu，可以減少由于管理分區(qū)得不到運(yùn)行而帶來的中斷延遲。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，以下將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單的介紹，顯而易見地，以下描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖所示實(shí)施例得到其它的實(shí)施例及其附圖。

圖1為本實(shí)施例的vcpu中斷隊(duì)列和vcpu就緒隊(duì)列示意圖。

圖2為本實(shí)施例的vcpu選擇算法流程圖。

圖3為本實(shí)施例的vcpu搶占算法流程圖。

圖4為本實(shí)施例的vcpu多核實(shí)時(shí)調(diào)度算法流程圖。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明各實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所得到的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明所保護(hù)的范圍。

本發(fā)明針對(duì)xen現(xiàn)有的vcpu調(diào)度算法無法滿足強(qiáng)實(shí)時(shí)應(yīng)用場(chǎng)景需求的問題提出了一種基于xen的vcpu多核實(shí)時(shí)調(diào)度算法。為了能夠更容易讓本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，以下實(shí)施例中均采用兩核的硬件平臺(tái)進(jìn)行說明。但其并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員在本發(fā)明公開的技術(shù)內(nèi)容啟示下，將其應(yīng)用于其他多核硬件平臺(tái)，例如四核、八核等。

如圖1所示，本實(shí)施例在調(diào)度算法中使用一個(gè)了vcpu就緒隊(duì)列runq和一個(gè)vcpu中斷隊(duì)列irqq，兩個(gè)cpu各自在進(jìn)行調(diào)度時(shí)都需要從這兩個(gè)隊(duì)列中挑選一個(gè)合適的vcpu來運(yùn)行，其中，runq按照靜態(tài)優(yōu)先級(jí)從高到底劃分為64個(gè)子隊(duì)列，每個(gè)子隊(duì)列中的vcpu具有相同的靜態(tài)優(yōu)先級(jí)，因此，每個(gè)vcpu在被創(chuàng)建時(shí)都需要分配一個(gè)靜態(tài)優(yōu)先級(jí)prio，其中，prio值越小，靜態(tài)優(yōu)先級(jí)越高，并且保證實(shí)時(shí)分區(qū)的vcpu優(yōu)先級(jí)高于管理分區(qū)的vcpu優(yōu)先級(jí)，管理分區(qū)的vcpu優(yōu)先級(jí)高于非實(shí)時(shí)分區(qū)的vcpu優(yōu)先級(jí)；其次，每個(gè)vcpu都有一個(gè)中斷標(biāo)識(shí)irq_flag，用于標(biāo)志該vcpu是否有中斷仍未響應(yīng)，irq_flag在每次xen為vcpu注入中斷時(shí)加一，在vcpu所屬分區(qū)完成中斷響應(yīng)時(shí)通過調(diào)用超級(jí)調(diào)用hypervisor_end_isr()減一，即，runq上的所有vcpu的irq_flag都為0，而irqq上的所有vcpu的irq_flag皆不為0。

基于vcpu就緒隊(duì)列和vcpu中斷隊(duì)列，為了更好地保證各個(gè)分區(qū)的實(shí)時(shí)性需求，設(shè)屬于管理分區(qū)的vcpu的靜態(tài)優(yōu)先級(jí)為prio0，則本實(shí)施例的綜合優(yōu)先策略可描述為：irq_flag非0且靜態(tài)優(yōu)先級(jí)值等于prio0的vcpu，高于irq_flag非0且靜態(tài)優(yōu)先級(jí)值小于prio0的vcpu，高于irq_flag為0且靜態(tài)優(yōu)先級(jí)值小于prio0的vcpu，高于irq_flag為0且靜態(tài)優(yōu)先級(jí)值等于prio0的vcpu，高于irq_flag非0且靜態(tài)優(yōu)先級(jí)值大于prio0的vcpu，高于irq_flag為0且靜態(tài)優(yōu)先級(jí)值大于prio0的vcpu。

本實(shí)施例提供的基于xen的vcpu多核實(shí)時(shí)調(diào)度算法，主要包括三個(gè)子算法，vcpu插入算法，vcpu選擇算法和vcpu搶占算法，下面結(jié)合附圖對(duì)這三個(gè)子算法進(jìn)行詳細(xì)解釋。

1.vcpu插入算法

vcpu中斷隊(duì)列和vcpu就緒隊(duì)列負(fù)責(zé)存放系統(tǒng)中已經(jīng)處于就緒狀態(tài)的vcpu集合，因此vcpu插入算法主要負(fù)責(zé)將某個(gè)到達(dá)的vcpu插入這兩個(gè)隊(duì)列，具體包括以下步驟：

s01，首先判斷到達(dá)的vcpu的irq_flag是否為0，如果為0，則執(zhí)行步驟s02，否則執(zhí)行步驟s03；

s02，根據(jù)vcpu的靜態(tài)優(yōu)先級(jí)prio找到就緒隊(duì)列中對(duì)應(yīng)優(yōu)先級(jí)的子隊(duì)列runq[prio]，然后將該vcpu插入runq[prio]的隊(duì)尾，插入結(jié)束；

s03，按照靜態(tài)優(yōu)先級(jí)從高到底依次掃描中斷隊(duì)列irqq，如果找到第一個(gè)靜態(tài)優(yōu)先級(jí)比待插入vcpu低的vcpux，則將待插入vcpu插入vcpux的前面，否則直接插入隊(duì)尾，插入結(jié)束。

2.vcpu選擇算法

當(dāng)某個(gè)cpu進(jìn)行調(diào)度時(shí)，vcpu選擇算法將按照綜合優(yōu)先策略從就緒隊(duì)列或者中斷隊(duì)列中選擇一個(gè)符合條件的、綜合優(yōu)先級(jí)最高的vcpu來運(yùn)行，其中，符合條件是指cpu必須在該vcpu的cpu池中，結(jié)合圖2，具體實(shí)現(xiàn)方式包括以下步驟：

s11，依次遍歷管理分區(qū)的每一個(gè)vcpu，如果該vcpu此時(shí)處于irqq上，即irq_flag不等于0，則表明管理分區(qū)的這個(gè)vcpu有未處理完成的中斷，此時(shí)直接選擇該vcpu，選擇結(jié)束，否則執(zhí)行步驟s12；

s12，如果vcpu中斷隊(duì)列irqq為空，則設(shè)vcpu1為null，進(jìn)入步驟s13，否則，按照靜態(tài)優(yōu)先級(jí)從高到低依次遍歷irqq中的每一個(gè)vcpu，如果該vcpu可以在當(dāng)前cpu上運(yùn)行，即當(dāng)前cpu在該vcpu的cpu池中，則設(shè)該vcpu為vcpu1，然后進(jìn)入步驟s13；

s13，按照靜態(tài)優(yōu)先級(jí)從高到低的順序依次掃描vcpu就緒隊(duì)列的每個(gè)子隊(duì)列runq[i]，其中，i值越小，子隊(duì)列的優(yōu)先級(jí)越高；

s14，如果runq[i]不為空，則選取runq[i]上第一個(gè)可以在當(dāng)前cpu上運(yùn)行的vcpu2，即當(dāng)前cpu在vcpu2的cpu池中，然后執(zhí)行步驟s15，否則，如果runq[i]為空或者找不到符合條件的vcpu，返回步驟s13選取下一優(yōu)先級(jí)對(duì)應(yīng)的子隊(duì)列runq[i+1]；

s15，如果vcpu1為null，或者，vcpu1的靜態(tài)優(yōu)先級(jí)低于管理分區(qū)的靜態(tài)優(yōu)先級(jí)(屬于非實(shí)時(shí)分區(qū))且vcpu2的靜態(tài)優(yōu)先級(jí)高于管理分區(qū)的靜態(tài)優(yōu)先級(jí)(屬于實(shí)時(shí)分區(qū))，則優(yōu)先選擇vcpu2，否則優(yōu)先選擇vcpu1，挑選結(jié)束；

s16，如果掃描完runq和irqq均沒有符合條件的vcpu，那么直接返回null，代表選擇idlevcpu，vcpu選擇結(jié)束。

3.vcpu搶占算法

在系統(tǒng)運(yùn)行的某些情況下,比如喚醒某個(gè)vcpu、或者在調(diào)度末尾時(shí)會(huì)觸發(fā)vcpu搶占算法。設(shè)引起搶占的vcpu為vcpux，vcpux上次運(yùn)行時(shí)所在的cpu為cpu1，結(jié)合圖3，那么vcpu搶占算法可以描述如下：

s21，首先判斷引起搶占的vcpux是否為idlevcpu，如果是，則直接結(jié)束，否則進(jìn)入步驟s22；

s22，判斷cpu1上是否正在運(yùn)行idlevcpu，如果是，則表明cpu1此時(shí)處于空閑狀態(tài)，那么觸發(fā)cpu1的調(diào)度軟中斷，使之重新發(fā)起調(diào)度，vcpux將在cpu1下次執(zhí)行調(diào)度時(shí)直接搶占cpu1，搶占結(jié)束，否則執(zhí)行步驟s23；

s23，檢查平臺(tái)中的另一個(gè)cpu，即cpu2，如果發(fā)現(xiàn)cpu2正在運(yùn)行idlevcpu，表明cpu2此時(shí)處于空閑狀態(tài)，那么觸發(fā)cpu2的調(diào)度軟中斷，使之重新發(fā)起調(diào)度，vcpux將在cpu2下次執(zhí)行調(diào)度時(shí)搶占cpu2，搶占結(jié)束；否則執(zhí)行步驟s24；

s24，獲取cpu1和cpu2上正在運(yùn)行的vcpu，按照綜合優(yōu)先策略比較得出綜合優(yōu)先級(jí)最低的vcpuy，設(shè)管理分區(qū)的靜態(tài)優(yōu)先級(jí)為prio0，vcpux的靜態(tài)優(yōu)先級(jí)為priox，中斷標(biāo)識(shí)為irq_flagx，而vcpuy的靜態(tài)優(yōu)先級(jí)為prioy，中斷標(biāo)識(shí)為irq_flagy，如果vcpux的綜合優(yōu)先級(jí)比vcpuy更高，即滿足如下5種情況之一：

(1)irq_flagx不等于0，priox等于prio0，即有中斷的管理分區(qū)的vcpu直接搶占；

(2)irq_flagx和irq_flagy都等于0，priox小于prioy；

(3)irq_flagx和irq_flagy都不等于0，priox小于prioy；

(4)irq_flagx等于0，irq_flagy不等于0，priox不大于prio0，prioy大于prio0；

(5)irq_flagx不等于0，irq_flagy等于0，這種情況下，除非priox大于prio0且prioy不大于prio0，否則都認(rèn)為vcpux的綜合優(yōu)先級(jí)比vcpuy高。

那么，觸發(fā)vcpuy所在的cpu的調(diào)度軟中斷，使之重新發(fā)起調(diào)度，vcpux將在該cpu下次執(zhí)行調(diào)度時(shí)搶占該cpu，搶占結(jié)束；否則執(zhí)行步驟s25；

s25，vcpux由于綜合優(yōu)先級(jí)較低，沒能能搶占到cpu，搶占失敗。

結(jié)合圖4和上面的vcpu插入算法、vcpu選擇算法和vcpu搶占算法，本實(shí)施例的vcpu多核實(shí)時(shí)調(diào)度算法的基本調(diào)度流程為：

步驟01，更新vcpu就緒隊(duì)列和vcpu中斷隊(duì)列，如果之前xen為某個(gè)vcpu注入中斷時(shí)，該vcpu已經(jīng)處于runq中，那么這次調(diào)度時(shí)必須將該vcpu從就緒隊(duì)列轉(zhuǎn)移到中斷隊(duì)列，針對(duì)這種情況，依次掃描runq中的每個(gè)子隊(duì)列，如果runq[i]中的vcpu的irq_flag不等于0，則將該vcpu從runq[i]中刪除，并將其插入中斷隊(duì)列irqq；

步驟02，調(diào)用vcpu選擇算法從runq或者irqq上選擇一個(gè)可以在當(dāng)前cpu上運(yùn)行的綜合優(yōu)先級(jí)最高的vcpux；

步驟03，如果步驟02中選擇的vcpux是idlevcpu，或者，當(dāng)前cpu上正在運(yùn)行的vcpu的綜合優(yōu)先級(jí)較vcpux更高(按照s24中的五種情況進(jìn)行判斷)，則繼續(xù)運(yùn)行當(dāng)前vcpu，調(diào)度結(jié)束，否則進(jìn)入步驟04；

步驟04，將步驟03中選擇的vcpux從中斷隊(duì)列或者就緒隊(duì)列中刪除，然后切換上下文，使當(dāng)前cpu運(yùn)行vcpux；

步驟05，保存之前運(yùn)行的vcpu的上下文，并調(diào)用vcpu插入算法將這個(gè)vcpu插入就緒隊(duì)列或者中斷隊(duì)列，然后進(jìn)入步驟06；

步驟06，調(diào)用vcpu搶占算法使之前運(yùn)行的vcpu實(shí)施搶占，如果搶占成功，則再次進(jìn)入步驟01進(jìn)行調(diào)度，否則調(diào)度結(jié)束。

以上對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所提供的基于xen的vcpu多核實(shí)時(shí)調(diào)度算法進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。