專利名稱：一種異構多核體系中的資源管理方法及系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及計算機操作系統(tǒng)中的資源管理技術，尤其涉及一種異構多核體
系中CPU資源的管理方法及系統(tǒng)。
背景技術：
隨著芯片設計水平的提高以及應用需求的提升，多核CPU越來越多的被運 用到產品中。目前采用多核CPU的異構體系大多選用CPU中的一個核作為主
核，承擔主要的資源管理和復雜邏輯運算，其余的核作為從核承擔邏輯簡單但 數(shù)據量大的工作。
在多核CPU的異構體系中，每個核運行各自的操作系統(tǒng)?，F(xiàn)代的多任務操
作系統(tǒng)提供了比較完善的進程管理、進程調度等手段，實現(xiàn)了在一個操作系統(tǒng) 中合理的分配系統(tǒng)資源。操作系統(tǒng)可以采用時間片，優(yōu)先級等進程級管理手段 針對屬于其管理范圍內的進程進行管理調度，以防止很少使用外圍設備的進程 過長占用處理器而使得要使用外圍設備的進程沒有機會啟動外圍設備。
但是，在異構多核體系中，CPU中的各個核采用了不同的操作系統(tǒng)，對于
不同的操作系統(tǒng)之間缺乏有效的管理手段。操作系統(tǒng)之間的管理已經超出了操
作系統(tǒng)本身的管理范圍。目前的異構系統(tǒng)的每個CPU上的操作系統(tǒng)對于資源的
占用和劃分的策略基本是通過對硬件的一次性配置而完成，如對從外界進入的
報文分發(fā)給各個核時所分配的緩存區(qū)大小等，。當系統(tǒng)初始化時對CPU整體配 置后，CPU在本次上電周期內均釆用同一個策略為其各個核分配資源。也可以 說，目前只是通過硬件對操作系統(tǒng)進行著管理。而一般CPU硬件本身提供的管
理手段有限，無法靈活使用復雜的應用需求。而且硬件初始化完成后就唯一確 定了每個核對資源的分配策略，無法實時適應系統(tǒng)運行期間的狀態(tài)變化。
發(fā)明內容
有鑒與此，本發(fā)明的目的之一是提供一種異構多核體系中的資源管理方法。 能夠解決異構多核體系中通過硬件手段對資源進行管理分配不能實時適應系統(tǒng) 運行期間狀態(tài)需求變化的技術問題。為實現(xiàn)以上技術目的，本發(fā)明采用如下技
術方案
一種異構多核體系中的資源管理方法，至少包括以下步驟
A、 從核操作系統(tǒng)向主核操作系統(tǒng)上報其系統(tǒng)資源狀態(tài)信息；
B、 主核操作系統(tǒng)根據上報的所述系統(tǒng)資源狀態(tài)信息對各從核操作系統(tǒng)資 源使用狀態(tài)進行分析；
C、 主核操作系統(tǒng)根據所述分析的結果對資源分配策略進行調整。 進一步地，所述從核操作系統(tǒng)定期和/或根據告警門限向所述主核操作系統(tǒng)
上報其系統(tǒng)資源狀態(tài)信息。
進一步地，所述從核操作系統(tǒng)與所述主核操作系統(tǒng)之間采用硬件提供的核 間通信手段作為載體進行通信。
進一步地，步驟1中，還包括對所述系統(tǒng)資源狀態(tài)信息進行緩存的步驟。
基于上述方案，進一步地，為所述緩存設置一緩存門限，當上報的所述系 統(tǒng)資源狀態(tài)信息達到所述緩存門限時，所述主核操作系統(tǒng)批量進行分析處理。
基于上述方案，進一步地，當所述從核操作系統(tǒng)上報的系統(tǒng)資源狀態(tài)信息 屬于緊急信息時，所述主核操作系統(tǒng)將即刻對該屬于緊急信息的系統(tǒng)資源狀態(tài) 信息進行分析。
基于上述方案，進一步地，所述主核操作系統(tǒng)在分析處理所述屬于緊急信 息的系統(tǒng)資源狀態(tài)信息時，還包括對已經緩存的系統(tǒng)資源狀態(tài)信息進行分析處 理的步驟。
本發(fā)明的另 一 目的在于提供一種異構多核體系中的資源管理系統(tǒng)，方案是 一種異構多核體系中的資源管理系統(tǒng)，包括
從核信息上報模塊，用于收集從核當前的系統(tǒng)資源狀態(tài)信息，并上報給主核操作系統(tǒng)；
從核資源狀態(tài)調整模塊，用于根據主核操作系統(tǒng)發(fā)送的資源調整指令對資
源狀態(tài)進行調整；
從核信息緩存模塊，用于對所述從核上報的系統(tǒng)資源狀態(tài)信息進行緩存； 從核信息分析模塊，用于對所述從核上報的系統(tǒng)資源狀態(tài)信息進行分析； 資源分配策略調整模塊，用于根據所述從核信息分析模塊的分析結果調整 資源分配策略，向從核操作系統(tǒng)發(fā)送資源調整指令。 進一步地，所述從核信息緩存模塊包括
緊急判斷模塊，用于判斷接收的所述從核上報的系統(tǒng)資源狀態(tài)信息是否屬 于緊急信息，若是，則將所述緊急信息傳送給所述從核信息分析模塊；若否， 則將所述接收到的系統(tǒng)資源狀態(tài)信息緩存到緩存模塊中；
緩存模塊，用于緩存接收到的所述系統(tǒng)資源狀態(tài)信息。
進一步地，所述的從核信息緩存模塊還包括一個門限判斷模塊，用于對所 述緩存的從核上報的系統(tǒng)資源狀態(tài)信息數(shù)量進行監(jiān)控，當達到門限時將所述緩 存的系統(tǒng)資源狀態(tài)信息傳送給所述從核信息分析模塊。
本發(fā)明引入了比操作系統(tǒng)內進程管理更高一級的操作系統(tǒng)管理機制，使異 構體系中的主核操作系統(tǒng)可以針對當前運行狀況對資源分配策略進行調整，同 時也起到對從核操作系統(tǒng)的管理作用。本發(fā)明擺脫了硬件一次性資源分配策略 的設計的局限性，增加了系統(tǒng)的管理手段，提高了系統(tǒng)對實時情況的適應性和 對突發(fā)狀況的處理能力。
圖1為本發(fā)明主核操作系統(tǒng)接收與處理從核操作系統(tǒng)上報信息的流程圖； 圖2為本發(fā)明異構多核體系中系統(tǒng)資源管理系統(tǒng)的模塊組成圖。
具體實施例方式
下面結合具體實施例及附圖對本發(fā)明所述的方法和系統(tǒng)進行詳細說明。本發(fā)明的核心思想是，利用核間通信手段，采用自定義消息格式，由各從 核動態(tài)、實時地主動上報各從核的系統(tǒng)資源狀態(tài)信息，主核操作系統(tǒng)接收從核 的上報信息，并進行分析，根據分析結果對資源分配策略進行動態(tài)的調整。
圖1為本發(fā)明主核操作系統(tǒng)接收與處理從核操作系統(tǒng)上報的系統(tǒng)資源狀態(tài) 信息的流程圖，主要如下
步驟1:主核操作系統(tǒng)通過CPU硬件提供的核間通信手段從通信載體上獲 得從核上報的系統(tǒng)資源狀態(tài)信息。
運行在不同核上的操作系統(tǒng)之間采用硬件提供的核間通信手段作為載體進 行通信。主從核上的操作系統(tǒng)共同采用協(xié)商好的協(xié)議格式對通信內容進行解釋。
從核上^l艮系統(tǒng)資源狀態(tài)信息時可以單獨或同時采用以下兩種方式
定時周期上報方式，從核端設置一定時周期，周期性的上報該從核的系統(tǒng) 資源狀態(tài)信息。
基于告警門限方式，從核端對系統(tǒng)資源狀態(tài)信息的緊急程度進行分級，設 定一區(qū)分緊急信息門限，緊急程度等級大于此門限的系統(tǒng)資源狀態(tài)信息屬于緊 急信息，小于此門限的信息屬于普通信息。對于緊急信息，要求主核端立即進 行響應，這樣可以進一步滿足特殊需求。
步驟2:主核操作系統(tǒng)采用主從核商定的通信協(xié)議判斷從核上報的系統(tǒng)資 源狀態(tài)信息是否屬于緊急信息，若是則執(zhí)行步驟6;若否則執(zhí)行步驟3。
步驟3:將從核上報的系統(tǒng)資源狀態(tài)信息緩存到緩存區(qū)。
步驟4:判斷緩存區(qū)中從核上報的系統(tǒng)資源狀態(tài)信息的數(shù)量是否達到了緩 存門限，如果達到，轉步驟5;如果沒有達到，轉步驟l。
步驟5:主核操作系統(tǒng)對緩存區(qū)中各從核上報的系統(tǒng)資源狀態(tài)信息進行批 量分析處理，然后執(zhí)行步驟7。
步驟6:主核操作系統(tǒng)對屬于緊急信息的系統(tǒng)資源狀態(tài)信息進行分析處理， 然后執(zhí)行步驟7。
步驟7:主核操作系統(tǒng)根據分析結果判斷是否需要調整資源分配策略，若 需要則執(zhí)行步驟8，若不需要則轉步驟l。整。
主核操作系統(tǒng)向需要進行資源狀態(tài)調整的從核操作系統(tǒng)發(fā)送調整指令，從 核操作系統(tǒng)根據調整指令對當前的資源使用狀態(tài)進行調整。
圖2為本發(fā)明異構多核體系中系統(tǒng)資源管理系統(tǒng)的模塊組成圖，包括從核 資源管理模塊和主核資源管理模塊，從核資源管理才莫塊運行在從核操作系統(tǒng)上， 主核資源管理模塊運行在主核操作系統(tǒng)上。
從核資源管理模塊包括從核信息上報模塊、從核資源狀態(tài)調整模塊。
主核資源管理模塊包括從核信息緩存模塊、從核信息分析模塊、資源分配 策略調整模塊。
從核信息緩存^f莫塊用于緩存從核上報的系統(tǒng)資源狀態(tài)信息，從核信息緩存 模塊將接收到的系統(tǒng)資源狀態(tài)信息存儲在一個專門的內存空間中，當?shù)竭_一定 門限后批量送給從核信息分析模塊處理。從核信息緩存模塊進一步包括緊急判 斷模塊、緩存模塊、門限判斷模塊。緊急判斷模塊用于判斷從核上報的系統(tǒng)資 源狀態(tài)信息是否屬于緊急信息，如果屬于則直接通知從核信息分析模塊進行分 析處理，如果不屬于則將其傳送給緩存模塊進行存儲。門限判斷模塊用于判斷 緩存模塊中存儲的系統(tǒng)資源狀態(tài)信息的數(shù)量是否超過了緩存門限，如果超過了 則直接通知從核信息分析模塊進行分析處理，如果沒超過則不做處理。
從核信息分析模塊用于對單個的或者批量的從核上報的系統(tǒng)資源狀態(tài)信息 進行分析，并產生分析結果供資源分配策略調整模塊使用。
資源分配策略調整模塊用于對從核操作系統(tǒng)上報的系統(tǒng)資源狀態(tài)信息進行 分析，并根據分析結果對資源的分配策略進行動態(tài)調整。
本發(fā)明還可有其它多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質的情況下，
變和變形都應屬于本發(fā)明所附的權利要求的保護范圍。
權利要求
1、一種異構多核體系中的資源管理方法，其特征在于，至少包括以下步驟A、從核操作系統(tǒng)向主核操作系統(tǒng)上報其系統(tǒng)資源狀態(tài)信息；B、主核操作系統(tǒng)根據上報的所述系統(tǒng)資源狀態(tài)信息對各從核操作系統(tǒng)資源使用狀態(tài)進行分析；C、主核操作系統(tǒng)根據所述分析的結果對資源分配策略進行調整。
2、 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述從核操作系統(tǒng)定期和/ 或根據告警門限向所述主核操作系統(tǒng)上報其系統(tǒng)資源狀態(tài)信息。
3、 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述從核操作系統(tǒng)與所述主
4、 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟l中，還包括對所述系 統(tǒng)資源狀態(tài)信息進行緩存的步驟。
5、 根據權利要求4所述的方法，其特征在于，為所述緩存設置一緩存門限， 當上報的所述系統(tǒng)資源狀態(tài)信息達到所述緩存門限時，所述主核操作系統(tǒng)批量 進行分析處理。
6、 根據權利要求4所述的方法，其特征在于，當所述從核操作系統(tǒng)上報的 系統(tǒng)資源狀態(tài)信息屬于緊急信息時，所述主核操作系統(tǒng)將即刻對該屬于緊急信 息的系統(tǒng)資源狀態(tài)信息進行分析。
7、 根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述主核操作系統(tǒng)在分析處 理所述屬于緊急信息的系統(tǒng)資源狀態(tài)信息時，還包括對已經緩存的系統(tǒng)資源狀 態(tài)信息進行分析處理的步驟。
8、 一種異構多核體系中的資源管理系統(tǒng)，其特征在于，包括 從核信息上報才莫塊，用于收集從核當前的系統(tǒng)資源狀態(tài)信息，并上報給主核操作系統(tǒng)；從核資源狀態(tài)調整模塊，用于根據主核操作系統(tǒng)發(fā)送的資源調整指令對資 源狀態(tài)進行調整；從核信息緩存模塊，用于對所述從核上報的系統(tǒng)資源狀態(tài)信息進行緩存；從核信息分析模塊，用于對所述從核上報的系統(tǒng)資源狀態(tài)信息進行分析；資源分配策略調整模塊，用于根據所述從核信息分析模塊的分析結果調整 資源分配策略，向從核操作系統(tǒng)發(fā)送資源調整指令。
9、 根據權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述從核信息緩存模塊包括 緊急判斷模塊，用于判斷接收的所述從核上報的系統(tǒng)資源狀態(tài)信息是否屬于緊急信息，若是，則將所述緊急信息傳送給所述從核信息分析模塊；若否， 則將所述接收到的系統(tǒng)資源狀態(tài)信息緩存到緩存模塊中； 緩存模塊，用于緩存接收到的所述系統(tǒng)資源狀態(tài)信息。
10、 根據權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的從核信息緩存模塊 還包括一個門限判斷模塊，用于對所述緩存的從核上報的系統(tǒng)資源狀態(tài)信息數(shù) 量進行監(jiān)控，當達到門限時將所述緩存的系統(tǒng)資源狀態(tài)信息傳送給所述從核信 息分析模塊。
全文摘要
本發(fā)明涉及計算機操作系統(tǒng)中的資源管理技術，尤其涉及一種異構多核體系中CPU資源的管理方法及系統(tǒng)，通過本發(fā)明能夠解決異構多核體系中通過硬件手段對資源進行管理分配不能實時適應系統(tǒng)運行期間狀態(tài)需求變化的技術問題。本發(fā)明的通過如下方式實現(xiàn)主核對從核資源狀態(tài)的實時管理從核操作系統(tǒng)向主核操作系統(tǒng)上報其系統(tǒng)資源狀態(tài)信息；主核操作系統(tǒng)根據上報的所述系統(tǒng)資源狀態(tài)信息對各從核操作系統(tǒng)資源使用狀態(tài)進行分析；主核操作系統(tǒng)根據所述分析的結果對資源分配策略進行調整。本發(fā)明擺脫了硬件一次性資源分配策略的設計的局限性，增加了系統(tǒng)的管理手段，提高了系統(tǒng)對實時情況的適應性和對突發(fā)狀況的處理能力。
文檔編號G06F9/50GK101419561SQ20071017642
公開日2009年4月29日 申請日期2007年10月26日 優(yōu)先權日2007年10月26日
發(fā)明者凡 楊, 陽 趙 申請人:中興通訊股份有限公司