电子科技大学;中移物联网有限公司肖堃获国家专利权
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龙图腾网获悉电子科技大学;中移物联网有限公司申请的专利基于微内核Hypervisor的VCPU调度方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119536940B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-29发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202411589809.2,技术领域涉及:G06F9/48;该发明授权基于微内核Hypervisor的VCPU调度方法是由肖堃;阳宁康;李蒙;罗蕾;陈丽蓉设计研发完成,并于2024-11-08向国家知识产权局提交的专利申请。
本基于微内核Hypervisor的VCPU调度方法在说明书摘要公布了:本发明公开了一种基于微内核Hypervisor的VCPU调度方法,每当进入一个新的调度时间片,则调用时钟处理函数进行VCPU调度,时钟处理函数依次通过被调度VCPU是否已开启监测,当前线程是否处于内核态和是否存在线程切换来判断VCPU是否有潜在的同步问题,如果没有则正常调度,如果存在潜在的同步问题,则获取抢占计数器preempt_count的值以及变化情况,来判断是否是同步问题VCPU,如果是则增加额外时间片以使得当前被调度VCPU继续运行,以解决同步问题。本发明使用微内核Hypervisor基于锁检测与协同公平调度策略来进行VCPU调度,能够减少Hypervisor中因锁竞争而导致的性能开销,从而提高同步性能,同时无需修改客户操作系统源码,确保系统的稳定性和可移植性。
本发明授权基于微内核Hypervisor的VCPU调度方法在权利要求书中公布了:1.一种基于微内核Hypervisor的VCPU调度方法,其特征在于,每当进入一个新的调度时间片,微内核Hypervisor调用时钟处理函数进行VCPU调度,具体包括以下步骤: S1:微内核Hypervisor获取当前被调度VCPU; S2:令被调度VCPU的时间片数量N=N-1; S3:判断被调度VCPU是否已开启监测,如果未开启,进入步骤S4,否则进入步骤S19; S4:判断被调度VCPU的当前线程是否处于内核态,如果不是,进入步骤S5,否则进入步骤S6; S5:将被调度VCPU标记为普通VCPU,然后进入步骤S18; S6:判断被调度VCPU是否存在线程切换,如果发生线程切换,进入步骤S7,否则进入步骤S9; S7:将被调度VCPU标记为普通VCPU,然后进入步骤S8; S8:将开启监测的VCPU的监测关闭,进入步骤S19; S9:从被调度VCPU的线程信息结构体thread_info中读取抢占计数器preempt_count的值; S10:判断是否preempt_count=0,如果是,进入步骤S18,否则进入步骤S11; S11:根据抢占计数器preempt_count的历史记录,确定preempt_count值在本时间片中是否发生变化,如果发生变化,则不作任何操作,如果未发生变化,则确定preempt_count连续保持为当前值的时间片数量; S12:判断被调度VCPU的监测时间是否达到预设上限,如果是,进入步骤S13,否则进入步骤S19; S13:判断被调度VCPU是否是锁相关VCPU,如果是,进入步骤S14,否则进入步骤S17;锁相关VCPU的判断方法为:如果被调度VCPU的preempt_count值连续保持为当前值的时间片数量大于预设阈值,则不是锁相关VCPU,否则是锁相关VCPU; S14:将被调度VCPU标记为同步问题VCPU; S15:为被调度VCPU增加额外时间片,额外时间片的数量根据实际情况确定,令被调度VCPU的时间片增加次数加1; S16:将开启监测的VCPU的监测关闭,进入步骤S21; S17:将被调度VCPU标记为例外VCPU,然后进入步骤S18; S18:保存被调度VCPU的剩余时间片,然后调用VCPU调用函数,重新确定被调度VCPU;VCPU调用函数包括以下步骤: 1判断被调度VCPU是否是同步问题VCPU,如果是,进入步骤2,否则进入步骤3; 2判断被调度VCPU的时间片增加次数是否达到预设上限,如果是,进入步骤8,否则进入步骤4; 3判断被调度VCPU是否是例外VCPU,如果是,进入步骤8,否则进入步骤4; 4判断被调度VCPU的当前线程是否处于内核态,如果是,进入步骤5,否则进入步骤8; 5从被调度VCPU的线程信息结构体thread_info中读取抢占计数器preempt_count的值; 6判断是否preempt_count=0,如果是,则进入步骤8,否则进入步骤7; 7对被调度VCPU的当前线程开启监测,记录每个时间片中preempt_count的值和监测时长;本次调度结束; 8将被调度VCPU标记为普通VCPU; 9将被调度VCPU的时间片增加次数清0; 10将当前被调度VCPU从VCPU调度队列中调度出去,然后从VCPU调度队列中读取第一个VCPU作为新的被调度VCPU;本次调度结束; S19:判断是否被调度VCPU的时间片数量=0,如果是,进入步骤S20,否则进入步骤S21; S20:调用VCPU调用函数重新确定被调度VCPU,进入步骤S21; S21:恢复当前被调度VCPU的运行,等待进入下一时间片。
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