KR20120065097A - 단말 가상화 환경에서 사용자 입력 처리 성능 향상을 위한 인터럽트 처리 장치 및 그 방법 - Google Patents

단말 가상화 환경에서 사용자 입력 처리 성능 향상을 위한 인터럽트 처리 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 인터럽트 처리 장치는, 사용자 입력장치에서 발생된 입력장치 인터럽트를 처리해야할 대상 가상머신이 스케줄링 되어 있지 않은 경우, 상기 입력장치 인터럽트를 저장하는 인터럽트 큐; 및 상기 인터럽트 큐에 저장된 입력장치 인터럽트의 처리 시간이 한계치에 도달했는지를 판단하고, 상기 저장된 입력장치 인터럽트의 처리 시간이 한계치에 도달했을 경우 해당 인터럽트를 처리해야할 대상 가상머신에 초기값 보다 높은 우선 순위를 부여하는 인터럽트 검사기를 구비한다.

Description

단말 가상화 환경에서 사용자 입력 처리 성능 향상을 위한 인터럽트 처리 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR PROCESSING INPUT DEVICE INTERRUPT AND METHOD THEREOF}
본 발명은 단말 가상화 환경에서 사용자 입력 처리 성능 향상을 위한 인터럽트 처리 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 복수의 운영체제를 동시에 실행하는 단말 가상화 환경에서 사용자 입력의 처리 성능을 향상시킬 수 있는 인터럽트 처리 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
현재 이동단말기에서는 터치스크린, 키패드 등의 즉각적인 응답을 요구하는 사용자 입력장치가 사용되고 있다. 그리고, 복수의 운영체제를 동시 실행시키기 위하여 단말 가상화 기술을 적용하여 각 운영체제는 각각의 가상머신에서 실행되며 가상머신모니터는 이러한 다수의 가상머신을 스케줄링하게 된다.
그러나, 현재 단말 가상화 기술에서 사용되는 스케줄링은 다수의 가상머신을 공평하게 스케줄링하거나 가상머신의 CPU 사용량을 보장해주기 위해 리소스를 예약하여 주기적으로 스케줄링하는 방식이다. 때문에 즉각적인 응답을 요구하는 사용자 입력 장치에서 발생하는 인터럽트를 처리해야 하는 가상머신의 스케줄링 시간이 지연되면 인터럽트 처리가 지연되게 되어 사용자 응답 속도가 떨어지게 된다.
한편, 사용자 입력 장치에서 인터럽트가 발생할 때마다 해당 가상머신을 스케줄링 하도록 하는 경우 스케줄링에 따른 가상머신 간 컨텍스트 스위칭(context switching)이 너무 자 주 발생하여 시스템 성능을 심각하게 저하시킬 수 있다.
또한, 이러한 인터럽트가 처리되지 못한 상황에서 같은 종류의 인터럽트가 다시 발생하면 그 전에 발생했던 인터럽트는 처리되지 못하고 사라지게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위한 것으로서,
단말 가상화 환경에서 사용자 입력 장치에 대한 인터럽트 처리 방식을 개선하여 사용자 입력 처리 성능을 향상시킬 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
보다 상세하게는, 사용자 입력장치 인터럽트를 처리할 가상머신이 스케줄링 상태가 아닌 경우 가상머신 모니터에서 해당 인터럽트를 인터럽트 큐에 저장하고, 해당 인터럽트의 처리 시간이 한계치에 도달할 경우 인터럽트 처리 대상 가상머신의 우선 순위를 높게 부여하여 해당 인터럽트가 처리되도록 해줌으로써, 인터럽트의 누락을 방지하고 인터럽트 처리속도를 높여 입력 처리 지연을 줄일 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 인터럽트 처리 방법은, 인터럽트가 발생되면, 인터럽트 큐에 처리되지 못한 입력장치 인터럽트가 저장되어 있는지를 검사하는 단계; 상기 인터럽트 큐에 처리되지 못한 입력장치 인터럽트가 없으면, 상기 발생된 인터럽트가 사용자 입력장치에서 발생된 입력장치 인터럽트인지를 검사하는 단계; 상기 발생된 인터럽트가 사용자 입력장치에서 발생된 입력장치 인터럽트인 경우, 해당 인터럽트를 처리해야할 대상 가상머신이 스케줄링 되어 있는 지를 검사하는 단계; 및 상기 대상 가상머신이 스케줄링 되어 있지 않은 경우, 상기 발생된 인터럽트를 상기 인터럽트 큐에 저장하는 단계를 포함한다.
특히, 상기 인터럽트 큐에 처리되지 못한 입력장치 인터럽트가 있으면, 해당 입력장치 인터럽트를 처리해야할 대상 가상머신이 스케줄링 되어 있는 지를 검사하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 해당 입력장치 인터럽트를 처리해야할 대상 가상머신이 스케줄링 되어 있지 않다면, 상기 인터럽트 큐에 가장 오래 전에 저장된 입력장치 인터럽트의 처리 시간이 한계치에 도달했는 지를 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 인터럽트 큐에 가장 오래 전에 저장된 입력장치 인터럽트의 처리 시간이 한계치에 도달했으면, 해당 인터럽트를 처리해야할 대상 가상머신에 초기값 보다 높은 우선 순위를 부여하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 해당 입력장치 인터럽트를 처리해야할 대상 가상머신이 스케줄링 되어 있다면, 상기 인터럽트 큐에 처리되지 못한 입력장치 인터럽트를 상기 대상 가상머신에 전달하는 단계; 및 상기 대상 가상머신의 우선 순위가 초기값 보다 높은 경우, 상기 대상 가상머신의 우선 순위를 초기값으로 변경하는 단계를 포함한다.
한편, 본 발명에 따른 인터럽트 처리 장치는, 사용자 입력장치에서 발생된 입력장치 인터럽트를 처리해야할 대상 가상머신이 스케줄링 되어 있지 않은 경우, 상기 입력장치 인터럽트를 저장하는 인터럽트 큐; 및 상기 인터럽트 큐에 저장된 입력장치 인터럽트의 처리 시간이 한계치에 도달했는지를 판단하고, 상기 저장된 입력장치 인터럽트의 처리 시간이 한계치에 도달했을 경우 해당 인터럽트를 처리해야할 대상 가상머신에 초기값 보다 높은 우선 순위를 부여하는 인터럽트 검사기를 구비한다.
특히, 상기 인터럽트 검사기는, 인터럽트가 발생되면, 상기 인터럽트 큐에 해당 가상머신으로 전달되지 못한 입력장치 인터럽트가 저장되어 있는지를 검사하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명은 단말 가상화 환경에서 사용자 입력 장치에 대한 처리 성능을 향상시키기 위하여 사용자 입력 인터럽트를 처리할 가상머신이 스케줄링 상태가 아닐 경우 가상머신 모니터에서 해당 인터럽트를 인터럽트 큐에 저장하고 해당 인터럽트의 처리 시간이 한계치에 도달할 경우 인터럽트 처리 대상 가상머신의 우선 순위를 높게 부여하여 해당 인터럽트가 처리되도록 해줌으로써, 인터럽트의 누락을 방지하고 인터럽트 처리속도를 높여 입력 처리 지연을 현저히 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 단말 가상화 환경에서 사용자 입력 처리 향상을 위한 인터럽트 처리 장치가 적용되는 인터럽트 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 단말 가상화 환경에서 사용자 입력 처리 성능 향상을 위한 인터럽트 처리방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 여기서 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다. 그리고, 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 본 발명의 주요한 특징과 관계없는 부분은 생략하였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함' 또는 '구비'한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함 또는 구비할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명에 따른 단말 가상화 환경에서 사용자 입력 처리 향상을 위한 인터럽트 처리 장치가 적용되는 인터럽트 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 입력 처리 장치는 가상머신부(100), 가상머신 모니터부(200), 및 사용자 입력부(300)를 구비한다.
사용자 입력부(300)는 단말의 주변 장치인 터치스크린, 키패드 등과 같은 입력 장치(312,314,316,318)를 포함하며, 사용자의 입력장치 조작에 의해 발생된 인터럽트를 가상머신 모니터부(200)에 전달한다.
가상머신 모니터부(200)는 단말의 CPU, 메모리, 입출력 가상화를 지원하여 가상머신부(100)에서 동작하는 복수의 운영체제를 동시에 실행시키면서 각 운영체제의 실행환경을 격리시킨다.
보다 상세하게는, 가상머신 모니터부(200)는 사용자 입력부(300)에 포함된 여러 입력장치들 중에서 처리 시간이 중요한 입력장치로부터 발생된 인터럽트를 처리하는 인터럽트 라우터(210)를 구비한다. 인터럽트 라우터(210)는 사용자 입력부(300)에서 발생된 인터럽트를 처리해야할 가상머신이 스케줄링 되어있지 않아 가상머신부(100)에 전달하지 못한 인터럽트를 저장하는 인터럽트 큐(212), 및 인터럽트 큐(212)에 저장된 인터럽트의 처리 시간이 한계치에 도달했는지를 판단하고, 저장된 인터럽트의 처리 시간이 한계치에 도달하였을 경우 해당 인터럽트를 처리해야할 가상머신의 우선 순위를 높게 부여하는 인터럽트 검사기(214)를 구비한다.
그리고, 가상머신 모니터부(200)는 가상머신부(100)에 포함된 가상머신들을 스케줄링하는 스케줄러(220)를 구비한다. 스케줄러(220)는 정해진 스케줄링 알고리즘에 따라 가상머신을 컨텍스트 스위칭한다.
가상머신부(100)는 어플리케이션(112,122,142) 및 운영체제(114,124,146)가 동작하는 다수의 가상머신(110,120,140)을 포함한다. 가상머신 내 운영체제에는 사용자 입력부(300)의 입력장치를 위한 드라이버가 존재하는데, 특히 입력장치 드라이버(116,126,146)의 경우 각 운영체제 마다 존재하며, 가상 환경이 아닌 일반 화경에 사용되는 드라이버가 수정없이 사용될 수 있다.
가상화되어 있는 환경에서는 사용자 입력부(300)에서 발생된 모든 인터럽트가 가상머신 모니터부(200)에 전달되고, 가상머신 모니터부(200)는 사용자 입력부(300)에서 발생된 인터럽트를 해당 가상머신 내 운영체제에 전달한다.
한편, 상기한 가상머신 모니터부(200)는 본 발명의 청구범위 및 상세한 설명에 기재된 인터럽트 처리 장치에 해당한다.
도 2는 본 발명에 따른 단말 가상화 환경에서 사용자 입력 처리 성능 향상을 위한 인터럽트 처리방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 가상머신 모니터부가 제어권을 갖는 경우는 인터럽트를 포함한 예외처리가 발생한 경우이다. 인터럽트가 발생하면(S100) 가상머신 모니터부는 S100 단계에서 발생한 인터럽트를 처리하기 전에 인터럽트 큐에 저장된 인터럽트가 있는 지를 검사한다(S150).
S105 단계에서의 검사 결과, 기저장된 인터럽트가 인터럽트 큐에 저장되어 있는 경우, 저장된 인터럽트를 처리해야 할 가상머신이 스케줄링 되어 있는 상태인지를 검사한다(S110).
S110 단계에서의 검사 결과, 저장된 인터럽트를 처리해야 할 가상머신이 스케줄링 되어있다면, 인터럽트 큐에 저장된 인터럽트를 순차적으로 해당 가상머신에 전달하여 처리되도록 한다(S115). 그리고, 해당 가상머신의 우선 순위가 인터럽트 처리를 위해 기본값(초기값) 보다 높게 설정되어 있다면, 해당 가상머신의 우선 순위를 기본값으로 변경한다(S120).
만약, S110 단계에서의 검사 결과, 저장된 인터럽트를 처리해야 할 가상머신이 스케줄링 되어있지 않다면, 인터럽트 큐에 저장되어 있는 인터럽트들 중 가장 오래 전에 저장된 인터럽트의 처리 시간이 한계치에 도달했는 지를 판단한다(S125).
S125 단계의 판단 결과, 해당 인터럽트의 처리 시간이 한계치에 도달했다면, 최대한 신속하게 해당 인터럽트가 처리되어야 하므로, 해당 인터럽트를 처리해야할 대상 가상머신의 우선 순위를 초기값 보다 높게 부여한다(S130).
다음으로, S100 단계에서 발생한 인터럽트가 사용자 입력부의 입력장치에서 발생된 인터럽트 인지를 검사한다(S135).
S135 단계의 검사 결과, 해당 인터럽트가 사용자 입력부의 입력장치에서 발생된 사용자 입력장치 인터럽트인 경우, 해당 인터럽트를 처리해야할 가상머신이 스케줄링 되어 있는 상태인지를 검사한다(S145).
S145 단계의 검사 결과, 해당 인터럽트를 처리해야할 가상머신이 스케줄링 되어있다면, 인터럽트를 해당 가상머신에 전달하여 처리되도록 한다(S150).
만약, S145 단계의 검사 결과, 해당 인터럽트를 처리해야할 가상머신이 스케줄링 되어있지 않다면, 해당 인터럽트를 인터럽트 큐에 저장한다(S155).
한편, S100 단계에서 발생한 인터럽트가 사용자 입력부의 입력장치에서 발생된 인터럽트가 아닌 경우에는 S140 단계로 이동하여 일반적인 인터럽트 핸들러를 수행하여 인터럽트가 처리되도록 한다(S140).
마지막으로 S100 단계에서 발생한 인터럽트의 처리가 완료되면, 스케줄러의 스케줄링 알고리즘에 따라 가상머신을 스케줄링하고, 이후 인터럽트가 발생하면 S105 단계로 이동하여 전술한 과정을 반복한다.
전술한 본 발명은 단말 가상화 환경에서 사용자 입력 장치에 대한 처리 성능을 향상시키기 위하여 사용자 입력 인터럽트를 처리할 가상머신이 스케줄링 상태가 아닐 경우 가상머신 모니터에서 해당 인터럽트를 인터럽트 큐에 저장하고 해당 인터럽트의 처리 시간이 한계치에 도달할 경우 인터럽트 처리 대상 가상머신의 우선 순위를 높게 부여하여 해당 인터럽트가 처리되도록 해줌으로써, 인터럽트의 누락을 방지하고 인터럽트 처리속도를 높여 입력 처리 지연을 현저히 줄일 수 있는 효과가 있다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적의 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100:가상머신부 200:가상머신 모니터부
300:사용자 입력부 110:가상머신
112:어플리케이션 114:운영체제
116:입력장치 드라이버 210:인터럽트 라우터
212:인터럽트 큐 214:인터럽트 검사기
220:스케줄러 312:입력장치

Claims (7)

  1. 인터럽트가 발생되면, 인터럽트 큐에 처리되지 못한 입력장치 인터럽트가 저장되어 있는지를 검사하는 단계;
    상기 인터럽트 큐에 처리되지 못한 입력장치 인터럽트가 없으면, 상기 발생된 인터럽트가 사용자 입력장치에서 발생된 입력장치 인터럽트인지를 검사하는 단계;
    상기 발생된 인터럽트가 사용자 입력장치에서 발생된 입력장치 인터럽트인 경우, 해당 인터럽트를 처리해야할 대상 가상머신이 스케줄링 되어 있는 지를 검사하는 단계; 및
    상기 대상 가상머신이 스케줄링 되어 있지 않은 경우, 상기 발생된 인터럽트를 상기 인터럽트 큐에 저장하는 단계를 포함하는, 인터럽트 처리 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 인터럽트 큐에 처리되지 못한 입력장치 인터럽트가 있으면, 해당 입력장치 인터럽트를 처리해야할 대상 가상머신이 스케줄링 되어 있는 지를 검사하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 인터럽트 처리 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    해당 입력장치 인터럽트를 처리해야할 대상 가상머신이 스케줄링 되어 있지 않다면, 상기 인터럽트 큐에 가장 오래 전에 저장된 입력장치 인터럽트의 처리 시간이 한계치에 도달했는 지를 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 인터럽트 처리 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 인터럽트 큐에 가장 오래 전에 저장된 입력장치 인터럽트의 처리 시간이 한계치에 도달했으면, 해당 인터럽트를 처리해야할 대상 가상머신에 초기값 보다 높은 우선 순위를 부여하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 인터럽트 처리 방법.
  5. 청구항 2에 있어서,
    해당 입력장치 인터럽트를 처리해야할 대상 가상머신이 스케줄링 되어 있다면, 상기 인터럽트 큐에 처리되지 못한 입력장치 인터럽트를 상기 대상 가상머신에 전달하는 단계; 및
    상기 대상 가상머신의 우선 순위가 초기값 보다 높은 경우, 상기 대상 가상머신의 우선 순위를 초기값으로 변경하는 단계를 포함하는, 인터럽트 처리 방법.
  6. 사용자 입력장치에서 발생된 입력장치 인터럽트를 처리해야할 대상 가상머신이 스케줄링 되어 있지 않은 경우, 상기 입력장치 인터럽트를 저장하는 인터럽트 큐; 및
    상기 인터럽트 큐에 저장된 입력장치 인터럽트의 처리 시간이 한계치에 도달했는지를 판단하고, 상기 저장된 입력장치 인터럽트의 처리 시간이 한계치에 도달했을 경우 해당 인터럽트를 처리해야할 대상 가상머신에 초기값 보다 높은 우선 순위를 부여하는 인터럽트 검사기를 구비하는, 인터럽트 처리 장치.
  7. 청구항 6 에 있어서,
    상기 인터럽트 검사기는,
    인터럽트가 발생되면, 상기 인터럽트 큐에 해당 가상머신으로 전달되지 못한 입력장치 인터럽트가 저장되어 있는지를 검사하는 것을 특징으로 하는, 인터럽트 처리 장치.
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