CN112134813A - 一种基于应用进程优先级的带宽分配方法及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例涉及一种基于应用进程优先级的带宽分配方法及电子设备，方法包括：网络控制组件将各进程组内每一应用进程在网络通讯时发送的数据包添加该进程组的标识；其中，所述进程组为终端内操作系统启动时创建的，且所述操作系统根据终端内应用进程的实时状态将应用进程划分到对应的进程组内；所述网络控制组件根据带宽分配策略，对预设时间段内接收的所有数据包依据各数据包的标识配置缓存队列；所述网络控制组件根据缓存队列的顺序依次发送所述数据包。本发明实施例的方法可以对终端内网络带宽的控制，使得前台应用的数据包可以得到优先处理，提高用户体验感，减少卡顿问题。

Description

一种基于应用进程优先级的带宽分配方法及电子设备
技术领域
本发明实施例涉及网络宽带控制技术，具体涉及一种基于应用进程优先级的带宽分配方法、装置及电子设备。
背景技术
随着Android设备的大规模普及，Android应用程序也呈现出了爆发式的增长。由于Android系统的权限控制比较宽松，当前台应用进程运行时候，后台绝大部分应用进程都有诸多下载上传行为。这不仅占用了前台应用进程的网络带宽资源而使用户体验大大降低，也会造成用户网络流量被偷跑造成额外金钱损失。所以对Android系统进行网络带宽的控制，具有非常重大的意义。
传统的网络带宽控制是基于QOS的，但是不同优先级的应用进程如果具有相同的QOS级别，并不能保证前台应用的网络包得到优先处理。特别是在恶劣网络情况下，同一QOS的后台应用抢占前台应用的网络带宽，会使用户的体验感很差，出现卡顿转圈现象。
鉴于此，亟需一种保证高优先级的应用进程的带宽优先的方法。
发明内容
为了解决现有技术存在的问题，本发明的至少一个实施例提供了一种基于应用进程优先级的带宽分配方法及电子设备。
第一方面，本发明实施例提出一种基于应用进程优先级的带宽分配方法，包括：
网络控制组件将各进程组内每一应用进程在网络通讯时发送的数据包添加该进程组的标识；其中，所述进程组为终端内操作系统启动时创建的具有不同优先级的分组，且所述操作系统根据终端内应用进程的实时状态将应用进程调配到对应的进程组内；
所述网络控制组件根据带宽分配策略，对预设时间段内接收的所有数据包依据各数据包的标识配置缓存队列；
所述网络控制组件根据缓存队列的顺序依次发送所述数据包。
在第一种可能的实现方式中，所述进程组包括：
高优先级进程组，所述高优先级进程组内的每一应用进程为当前用户在终端上操作使用的进程；
中优先级进程组，所述中优先级进程组内的每一应用进程为终端内启动的前台应用对应的进程；
低优先级进程组，所述低优先级进程组内的每一应用进程为终端内启动的后台应用对应的进程。
在第二种可能的实现方式中，所述网络控制组件根据带宽分配策略，对预设时间段内接收的所有数据包依据各数据包的标识配置缓存队列，包括：
所述网络控制组件根据带宽分配策略，将高优先级进程组内的数据包排在缓存队列的第一发送位置，将中优先级进程组内的数据包排在缓存队列的第二发送位置，将低优先级进程组内的数据包排在缓存队列的第三发送位置，组成数据包的缓存队列。
在第三种可能的实现方式中，所述终端为具有linux系统或unix系统的终端。
在第四种可能的实现方式中，所述网络控制组件将各进程组内每一应用进程在网络通讯时发送的数据包添加该进程组的标识之前，所述方法还包括：
操作系统实时监测终端内所有启动的应用进程的状态；
所述操作系统根据终端内应用进程的实时状态将启动的各应用进程划分到各自对应的进程组内。
在第五种可能的实现方式中，所述方法还包括：
所述操作系统启动时，创建多个具有不同优先级的进程组。
第二方面，本发明实施例还提供一种基于应用进程优先级的带宽分配装置，包括：
标识添加模块，用于将各进程组内每一应用进程在网络通讯时发送的数据包添加该进程组的标识；其中，所述进程组为终端内操作系统启动时创建的具有不同优先级的分组，且所述操作系统根据终端内应用进程的实时状态将应用进程调配到对应的进程组内；
缓存队列配置模块，用于根据带宽分配策略，对预设时间段内接收的所有数据包依据各数据包的标识配置缓存队列；
发送模块，用于根据缓存队列的顺序依次发送所述数据包。
第三方面，本发明实施例还提供一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上第一方面任一项所述的基于应用进程优先级的带宽分配方法的步骤。
第四方面，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面任一项所述的基于应用进程优先级的带宽分配方法的步骤。
由此，本发明实施例的至少一个实施例中，网络控制组件可以对各进程组内的应用进程添加标识，并根据带宽分配策略对添加标识的数据包添加到缓存队列，进而依据缓存队列中数据包的顺序依次发送数据包，可有效实现对终端内网络带宽的控制，使得前台应用的数据包可以得到优先处理，提高用户体验感，减少卡顿问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例提供的基于应用进程优先级的带宽分配方法的流程示意图；
图2为本发明另一实施例提供的基于应用进程优先级的带宽分配方法的流程示意图；
图3为图2中根据带宽分配策略配置缓存队列的过程示意图；
图4为本发明一实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
实施例一
如图1所示，本实施例提供一种基于应用进程优先级的带宽分配方法，其执行主体可为网络控制组件，其具体包括如下的步骤：
101、网络控制组件将各进程组内每一应用进程在网络通讯时发送的数据包添加该进程组的标识。
在本实施例中，步骤101中的进程组为终端内操作系统启动时创建的具有不同优先级的分组，且所述操作系统根据终端内应用进程的实时状态将应用进程划分/调配到对应的进程组内。
102、网络控制组件根据带宽分配策略，对预设时间段内接收的所有数据包依据各数据包的标识配置缓存队列。
103、网络控制组件根据缓存队列的顺序依次发送所述数据包。
本实施例的方法可以有效改变现有终端内后台应用进程偷跑网络流量的缺陷。借助于进程组的优先级可有效实现对终端内网络带宽的控制，使得前台应用的数据包可以得到优先处理，提高用户体验感，减少卡顿问题。
实施例二
如图2所示，本实施例提供一种基于应用进程优先级的带宽分配方法，AndroidFrameWork创建应用进程的时候，通过将应用进程放置在不同的net_cls组里面，从而完成基于进程优先级的网络带宽控制。本实施例的方法可具体包括如下的步骤：
201、操作系统启动时，创建多个具有不同优先级的进程组（例如，采用Android的启动配置文件Init.rc创建进程组，创建的每一进程组具有该进程组唯一的标识classid）。
举例来说，进程组可包括：
高优先级进程组，所述高优先级进程组内的每一应用进程为当前用户在终端上操作使用的进程；
中优先级进程组，所述中优先级进程组内的每一应用进程为终端内启动的前台应用对应的进程；
低优先级进程组，所述低优先级进程组内的每一应用进程为终端内启动的后台应用对应的进程。
在具体实现过程中，可将应用进程进行分类，高优先级应用进程优先享有网络带宽资源。
本实施例中，可以创建三种进程组：Cgroup top-app（最顶端即正在操作使用的进程组Class ID1），Cgroup foreground-app（前台应用进程的进程组Class ID2），Cgroupbackground-app（后台应用进程的进程组Class ID3），上述各进程组的优先级依次递减。高优先级进程可以优先占用当前带宽。
如图3所示，应用进程的分类如下：
Top-app: 当前用户正在使用的应用，比如Wechat(微信)；
Foreground-app: 前台应用，比如music(音乐播放器)；
Background-app：后台应用，比如email(邮件客户端)、Dropbox(多宝箱)等。
本实施例中将进程组分为三类，其为举例说明，并不对其限定，在其他实施例中，还可以分为四类或五类等，根据实际需求调整。
在本实施例中，终端可为具有linux系统或unix系统的终端，也就是说，终端为安卓终端。
202、在Android FrameWork创建应用进程的时候，根据各应用进程的属性，可将进程的标识如pid写入对应的进程组，以及Android FrameWork实时监测终端内所有启动的应用进程的状态。
可理解的是，操作系统动态监测终端内各应用进程的状态，在状态切换时，进而调整预先分配的进程组的信息。
203、操作系统根据终端内应用进程的实时状态将状态变化的各应用进程切换/调配到各自对应的进程组内。
204、操作系统的网络控制组件将各进程组内每一应用进程在网络通讯时发送的数据包添加该进程组的标识。
例如，可利用操作系统中cgroup的net_cls子系统（Android内核自带的网络控制组件子系统）将进程组的网络包（即数据包Packet）进行标记即添加标识/标签（classid），不同组的数据包具有不同的classid。
上述的classid就是用于标记网络包所属的进程组类别，其对应优先级级别。网络包有了这个标签，流量控制器（traffic control）可以对不同的cgroup 的网络包按照带宽分配策略进行排列。
Android操作系统中的流量控制器（Traffic Control）用于Android内核的流量控制，可利用数据报文的classid设置对应的网络带宽优先级。
205、网络控制组件根据带宽分配策略，对预设时间段内接收的所有数据包依据各数据包的标识配置缓存队列。
例如，网络控制组件根据带宽分配策略，将高优先级进程组内的数据包排在缓存队列的第一发送位置，将中优先级进程组内的数据包排在缓存队列的第二发送位置，将低优先级进程组内的数据包排在缓存队列的第三发送位置，组成数据包的缓存队列。
可理解的是，在本实施例中，可利用Android内核自带traffic control设置具有不同classid的网络包分配策略，按照该策略对网络包填充在缓冲区中实现网络包的发送、转发。
需要说明的，当前终端中的网络传输都是先发送到一个缓冲区。高优先级应用的网络报文，优先填充这个缓冲区。低优先级的应用排队等待，上述步骤205中的缓存队列即用于填充/占用缓冲区的队列。
206、网络控制组件根据缓存队列的顺序依次发送所述数据包。
通过本实施例的方法可以有效减少终端内网络流量被偷跑的缺陷，提升了用户的使用体验。进一步地，在具体使用中，可以使得前台应用的数据包可以得到优先处理，减少卡顿问题，可有效实现对终端内网络带宽的控制。
实施例三
本实施例中提供一种电子设备即终端的结构示意图，如图4所示，图4所示的电子设备可包括：至少一个处理器31、至少一个存储器32、至少一个网络接口34和/或其他的用户接口33。收银设备中的各个组件通过总线系统35耦合在一起。可理解，总线系统35用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统35除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见，在图3中将各种总线都标为总线系统35。
本实施例的电子设备可以执行图1至图3所示的方法，其中，用户接口33可以包括显示器、键盘或者点击设备(例如，鼠标或者触感板等。
可以理解，本实施例中的存储器32可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、可编程只读存储器 (ProgrammableROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(ErasablePROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(ElectricallyEPROM，EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(RandomAccessMemory，RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(StaticRAM，SRAM)、动态随机存取存储器 (DynamicRAM，DRAM)、同步动态随机存取存储器(SynchronousDRAM，SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(DoubleDataRateSDRAM，DDRSDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(Enhanced SDRAM，ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(SynchlinkDRAM，SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(DirectRambusRAM，DRRAM)。本文描述的存储器32旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
在一些实施方式中，存储器32存储了如下的元素，可执行单元或者数据结构，或者他们的子集，或者他们的扩展集：操作系统321和应用程序322。
其中，操作系统321，包含各种系统程序，例如框架层、核心库层、驱动层等，用于实现各种基础业务以及处理基于硬件的任务。应用程序322，包含各种应用程序，例如媒体播放器(MediaPlayer)、浏览器(Browser)等，用于实现各种应用业务。实现本发明实施例方法的程序可以包含在应用程序322中。
在本发明实施例中，处理器31通过调用存储器32存储的程序或指令，具体的，可以是应用程序322中存储的程序或指令，处理器31用于执行第一方面所提供的方法步骤。
上述本发明实施例揭示的方法可以应用于处理器31中，或者由处理器31实现。处理器31可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器31中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器31可以是通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignalProcessor，DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecific IntegratedCircuit，ASIC)、现成可编程门阵列(FieldProgrammableGateArray， FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件单元组合执行完成。软件单元可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程 存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器32，处理器31读取存储器32中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
可以理解的是，本文描述的这些实施例可以用硬件、软件、固件、中间件、微码或其组合来实现。对于硬件实现，处理单元可以实现在一个或多个专用集成电路（ASIC）、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPDevice，DSPD)、可编程逻辑设备（PLD）、现场可编程门阵列(FPGA)、通用处理器、控制器、微控制器、微处理器、用于执行本申请所述功能的其它电子单元或其组合中。
对于软件实现，可通过执行本文所述功能的单元来实现本文所述的技术。软件代码可存储在存储器中并通过处理器执行。存储器可以在处理器中或在处理器外部实现。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，方法实施例的步骤之间除非存在明确的先后顺序，否则执行顺序可任意调整。所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者 网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。
虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (9)

1.一种基于应用进程优先级的带宽分配方法，其特征在于，包括：
网络控制组件将各进程组内每一应用进程在网络通讯时发送的数据包添加该进程组的标识；其中，所述进程组为终端内操作系统启动时创建的具有不同优先级的分组，且所述操作系统根据终端内应用进程的实时状态将应用进程调配到对应的进程组内；
所述网络控制组件根据带宽分配策略，对预设时间段内接收的所有数据包依据各数据包的标识配置缓存队列；
所述网络控制组件根据缓存队列的顺序依次发送所述数据包。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述进程组包括：
高优先级进程组，所述高优先级进程组内的每一应用进程为当前用户正在终端上使用的进程；
中优先级进程组，所述中优先级进程组内的每一应用进程为终端内启动的前台应用对应的进程；
低优先级进程组，所述低优先级进程组内的每一应用进程为终端内启动的后台应用对应的进程。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述网络控制组件根据带宽分配策略，对预设时间段内接收的所有数据包依据各数据包的标识配置缓存队列，包括：
所述网络控制组件根据带宽分配策略，将高优先级进程组内的数据包排在缓存队列的第一发送位置，将中优先级进程组内的数据包排在缓存队列的第二发送位置，将低优先级进程组内的数据包排在缓存队列的第三发送位置，组成数据包的缓存队列。
4.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，所述终端为具有linux系统或unix系统的终端。
5.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，所述网络控制组件将各进程组内每一应用进程在网络通讯时发送的数据包添加该进程组的标识之前，所述方法还包括：
操作系统实时监测终端内所有启动的应用进程的状态；
所述操作系统根据终端内应用进程的实时状态将启动的各应用进程划分到各自对应的进程组内。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述操作系统启动时，创建多个具有不同优先级的进程组。
7.一种基于应用进程优先级的带宽分配装置，其特征在于，包括：
标识添加模块，用于将各进程组内每一应用进程在网络通讯时发送的数据包添加该进程组的标识；其中，所述进程组为终端内操作系统启动时创建的具有不同优先级的分组，且所述操作系统根据终端内应用进程的实时状态将应用进程调配到对应的进程组内；
缓存队列配置模块，用于根据带宽分配策略，对预设时间段内接收的所有数据包依据各数据包的标识配置缓存队列；
发送模块，用于根据缓存队列的顺序依次发送所述数据包。
8.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上权利要求1至6任一项所述的基于应用进程优先级的带宽分配方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上权利要求1至6任一项所述的基于应用进程优先级的带宽分配方法的步骤。
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