WO2012113232A1 - 调整时钟中断周期的方法和装置 - Google Patents

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WO2012113232A1
WO2012113232A1 PCT/CN2011/080577 CN2011080577W WO2012113232A1 WO 2012113232 A1 WO2012113232 A1 WO 2012113232A1 CN 2011080577 W CN2011080577 W CN 2011080577W WO 2012113232 A1 WO2012113232 A1 WO 2012113232A1
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clock
clock interrupt
period
processes
threshold
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PCT/CN2011/080577
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叶炎钟
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华为技术有限公司
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F9/00—Arrangements for program control, e.g. control units
    • G06F9/06—Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • G06F9/46—Multiprogramming arrangements
    • G06F9/48—Program initiating; Program switching, e.g. by interrupt
    • G06F9/4806—Task transfer initiation or dispatching
    • G06F9/4812—Task transfer initiation or dispatching by interrupt, e.g. masked
    • G06F9/4825—Interrupt from clock, e.g. time of day
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/04—Generating or distributing clock signals or signals derived directly therefrom
    • G06F1/08—Clock generators with changeable or programmable clock frequency

Definitions

  • the present invention relates to the field of system management, and more particularly to a method and apparatus for adjusting a clock interrupt period in the field of system management. Background technique
  • the clock interrupt is the driver of the operating system, which is related to the processing and scheduling of different tasks.
  • the system uses clock interrupts to perform load statistics, process time statistics, and process switching.
  • a higher clock tick rate, a smaller clock interrupt period allows the process to be scheduled in time for better interactivity and responsiveness.
  • the core overhead is increased, which affects the performance of the operating system, and may cause some computationally intensive processes to be processed in a timely manner. Therefore, it is important to choose an appropriate clock tick rate for your operating system.
  • the system operates at a fixed clock interruption rate at a fixed clock beat rate configured by the user. That is, a processor, such as a central processing unit, processes its run queue with a fixed clock interrupt period, regardless of the number of processes running in the queue. Processes waiting for processing by the processor can be stored in the run queue. Even if the tickless function of the dynamic clock mode is enabled in the system, when the processor enters the idle state, the system will change the clock interrupt period to infinity or a large enough value to stop the processor's clock interrupt, but when processing While the device is in a non-idle state, the processor still processes the process with a fixed clock interrupt period.
  • Embodiments of the present invention provide a method and apparatus for adjusting a clock interrupt period, which can make the originally fixed clock interrupt period flexible in the operating state of the processor, thereby dynamically adjusting the clock interrupt period and improving the processing efficiency of the system.
  • an embodiment of the present invention provides a method for adjusting a clock interrupt period, including: determining a number of processes in a running queue of a processor; and determining a clock to be used by the processor in an operating state.
  • the clock interrupt period to be used when the number of passes is not greater than the reference threshold.
  • an embodiment of the present invention provides an apparatus for adjusting a clock interruption period, including: a first determining module, configured to determine a number of processes in a running queue of the processor; and a second determining module, configured to determine processing The clock interrupt period that the device needs to use in the running state, so that when the number of processes is greater than the reference threshold, the clock interrupt period to be used is smaller than the clock interrupt period that needs to be used when the number of processes is not greater than the reference threshold.
  • the clock interrupt period that the processor needs to use in the running state may be determined according to the number of processes, so that the clock interrupt period used when the number of processes is greater than the reference threshold is smaller than the clock used when the number of processes is not greater than the reference threshold. Interrupt cycle.
  • the clock interrupt period can be dynamically adjusted without using a fixed clock to facilitate different clock interrupt periods as needed.
  • a smaller clock interrupt period is used, which can improve the response speed
  • a larger clock interrupt period is used, which can reduce the clock interrupt overhead and fully execute the process, thereby improving the processing of the system. effectiveness.
  • FIG. 1 is a flow chart showing a method of adjusting a clock interruption period according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a flow chart showing another method of adjusting a clock interruption period according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 shows an example of using three clock interrupt periods in accordance with an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 shows an example of adjusting a clock interrupt period in the case of a multi-CPU according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a block diagram showing the structure of an apparatus for adjusting a clock interruption period according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 shows another junction of an apparatus for adjusting a clock interruption period in accordance with an embodiment of the present invention. Block diagram. detailed description
  • the method 100 includes: determining, in S110, a number of processes in a running queue of a processor; in S120, a clock interrupt period to be used when the number of processes is greater than a reference threshold is smaller than when the number of processes is not greater than a reference.
  • the clock interrupt period that is required for the threshold to determine the clock interrupt period that the processor needs to use in its running state.
  • the processor can place the pending process in its run queue and execute the process in the run queue under the trigger of a clock interrupt. At this time, in the operating state of the processor, the processor can operate under the trigger of one of at least two clock interrupt periods. As the task is executed or added, the number of processes in the run queue will change. According to the number of processes in the run queue, the clock interrupt period that the processor needs to use in the running state can be determined, so that it can be used in the running state. Variable clock interrupt period.
  • the clock interrupt period to be used can be changed based on the number of processes in the run queue, so that in the running state of the processor, the clock interrupt period is no longer a fixed clock interrupt period and has certain flexibility. , to easily adjust the clock interrupt period as needed.
  • the clock interrupt period used when the number of processes is greater than the reference threshold is smaller than the clock interrupt period used when the number of processes is not greater than the reference threshold, and the response speed of the system can be improved when the number of processes is large, so that the process is scheduled in time, and the process is When the number is small, the system overhead caused by the clock interrupt is reduced, and the process is fully executed, thereby improving the processing efficiency of the system.
  • the processor can directly query the number of processes in its run queue, or it can extract the number of processes in the run queue from the table by reading a table that records information about the run queue.
  • the number of processes in the run queue can be determined every predetermined time.
  • the predetermined time can be such as
  • the time interval for determining the number of processes next time can be determined according to the current number of processes, system load, hardware overhead, etc., or the time interval between the number of adjacent determined processes can be determined directly and randomly. Of course, those skilled in the art will also be aware of other time intervals required to determine the number of processes.
  • the clock interrupt period that needs to be used when the number of processes is greater than the reference threshold is smaller than the clock interrupt period that needs to be used when the number of processes is not greater than the reference threshold, and the clock interrupt period that the processor needs to use in the running state is determined.
  • the clock interrupt period may be a clock interrupt period set in advance, or may be a clock interrupt period dynamically generated during the determination of the clock interrupt period.
  • the number of processes determined in S110 can be compared with a threshold set in advance, and the clock interruption period can be determined according to the relationship between the number of processes and the threshold. It is also possible to determine a clock interrupt period corresponding to the number of processes by querying a table in which a mapping relationship is stored or dynamically generating a clock interrupt period based on the mapping relationship according to a mapping relationship between the number of processes and a clock interrupt period.
  • the clock interrupt period that needs to be used in the running state can be determined based on the clock interrupt period that needs to be used when the number of processes is greater than the reference threshold is less than the clock interrupt period that needs to be used when the number of processes is not greater than the reference threshold. In this case, when the number of processes is greater than the reference threshold, a clock interrupt period is required, and when the number of processes is not greater than the reference threshold, another clock interrupt period larger than the one clock off period is required. When the number of processes is greater than the reference threshold, the corresponding clock interrupt period is smaller than the corresponding clock interrupt period when the number of processes is not greater than the reference threshold. Therefore, when the number of processes is large, each process can be scheduled in time due to the smaller clock interrupt period.
  • the system has a faster response time, and when the number of processes is small, the processing time is longer for each process and the number of clock interruptions is less due to the larger clock interrupt period, so it is effective in each process.
  • each process can be executed more fully, and the time and resource consumption required for context information switching caused by clock interruption can be reduced. Thereby, the processing efficiency of the system can be improved.
  • the reference threshold may be more than just a specific threshold, but may include at least two thresholds. In the case of multiple thresholds, there may be more clock interruption periods, so that it is better to determine the appropriate clock interruption period for the processing environment of the system, and the flexibility is greater.
  • the reference threshold may comprise a first threshold and a second threshold greater than the first threshold.
  • the clock interrupt period is increased under the premise that the process is scheduled in time, and the time and cost of saving context information caused by the clock interrupt are reduced.
  • the process is more fully implemented.
  • the response speed and processing performance requirements of different process numbers can be adapted, thereby improving the processing efficiency of the system.
  • the clock interrupt period to be used may be determined in the running state of the processor according to the number of processes, and is no longer in the running state of the processor compared with the prior art.
  • a fixed clock interrupt period is used, and different clock interrupt periods can be used as needed to dynamically adjust the clock.
  • the clock interrupt period used when the number of processes is greater than the reference threshold is smaller than the clock interrupt period used when the number of processes is not greater than the reference threshold, and the response speed of the system can be improved when the number of processes is large, so that the process is scheduled in time, and the process is When the number is small, the system overhead caused by the clock interrupt is reduced, and the process is fully executed, thereby improving the processing efficiency of the system.
  • FIG. 2 illustrates a method 200 of adjusting a clock interrupt period in accordance with an embodiment of the present invention.
  • S210 and S220 in FIG. 2 are substantially the same as S110 and S120 in FIG. 1, and therefore will not be described again.
  • the method 300 may further include, after S220, updating the time when the next clock interrupt occurs according to the determined clock interruption period.
  • the clock interrupt trigger time can be dynamically adjusted to suit the current number of processes.
  • the method 300 may further include, after S220, updating an interrupt count indicating the number of occurrences of the clock interrupt according to the currently used clock interrupt period. Since system management, load statistics, certain task executions, etc. require the number of clock interrupt occurrences, each time a clock interrupt occurs, an interrupt count indicating the number of occurrences of the clock interrupt needs to be updated.
  • each clock interrupt cycle characterizes different interrupt times. Therefore, it is necessary to update the interrupt count in a manner corresponding to each clock interrupt cycle to maintain the number of clock interrupts.
  • the correspondence relationship with the indicated clock interruption time is such that the unit interrupt count corresponds to the same interruption time.
  • the interrupt count is incremented; when the currently used clock interrupt period is not the reference clock interrupt period, based on the current Increase the interrupt count by the ratio of the clock interrupt period used to the reference clock interrupt period.
  • the interrupt time corresponding to each unit of interrupt count is ⁇ quasi-clock interrupt period.
  • the interrupt count can be increased by 1 at the current use.
  • the clock interrupt period is 4 milliseconds. Since 4 milliseconds is four times the reference clock interrupt period, the interrupt count can be increased by 4.
  • the interrupt count can be increased by 4.
  • the unit interrupt count corresponds to the same interrupt time under different clock interrupt periods, ensuring uniformity of counting.
  • S240 is executed after S230
  • those skilled in the art may also think that S240 is executed before S230, or S230 and S240 are simultaneously executed.
  • the order in which S230 and S240 are executed is not limited, as long as it is executed after S220.
  • the clock interrupt period includes a first clock interrupt period T1, a second clock interrupt period ⁇ 2, and a third clock interrupt period ⁇ 3, where ⁇ 3 ⁇ 1 ⁇ 2.
  • These three clock interrupt cycles can be set in advance for the processor, and which of the three clock interrupt cycles needs to be used is determined based on the number of processes.
  • the number N, the number of reference clock interrupt cycles elapsed per check can be different.
  • the reference clock interruption period may be the smallest one of T1, ⁇ 2, and ⁇ 3, or may be smaller than T1, ⁇ 2, and ⁇ 3.
  • the number of processes is compared with a first threshold ⁇ 1 and a second threshold ⁇ 2, where ⁇ 1 ⁇ 2.
  • ⁇ 1 ⁇ 2 it is determined that the first clock interrupt period T1 is needed; when ⁇ 1, it is determined that the second clock interrupt period ⁇ 2 is required; when ⁇ > ⁇ 2, it is determined that the third clock interrupt period ⁇ 3 is required.
  • the clock interruption rate is increased, that is, the clock interruption period is reduced, and the clock interruption period ⁇ 3 is performed to ensure that each task can be scheduled in time, and the response speed of the system can be improved.
  • the clock interruption rate is reduced, that is, the clock interruption period is increased, and the clock interruption period ⁇ 2 is executed.
  • the number of clock interruptions can be reduced and the processing can be improved. The task operation efficiency.
  • the time at which the next clock interrupt occurs can be updated. If the clock interrupt period to be used is Tl, ⁇ 2 or ⁇ 3, update the next clock interrupt generation time to the current clock interrupt time plus Tl, ⁇ 2 or ⁇ 3. If the clock interrupt period remains unchanged, the next clock interrupt occurrence time is still updated according to the currently used clock interrupt period.
  • Embodiments of the present invention can be applied to a multiprocessor system, in addition to being applicable to a single processor system.
  • the method of adjusting the clock interruption period proposed by the embodiment of the present invention is used for a separate processor.
  • Fig. 4 shows an example of adjusting a clock interruption period in the case of a multi-processor according to an embodiment of the present invention.
  • the system of Figure 4 includes a plurality of processors, namely processor 0, processor 1 through processor ⁇ .
  • the system of Figure 4 can be a system that enables high resolution or tickless functionality.
  • Each processor in the system has a clock device that generates a local clock interrupt trigger, each processor processing a process in the processor's run queue based on a local clock device.
  • the clock device of each processor generates a local clock, and controls the corresponding processor to process the process under the action of the local clock.
  • the global clock can be served by What a local clock acts as.
  • the local clock of the processor 1 acts as a global clock.
  • the clock interruption period of the local clock of the processor 1 is changed, the clock interruption period of the global clock of the system also changes.
  • processors can be processed under variable clock interrupt cycles, or some processors can be processed under variable clock interrupt cycles.
  • processor 1 through processor n can operate based on a variable clock interrupt period. At this time, for each of the processors 1 to n, it is necessary to update the time when the next clock interrupt occurs, so that the corresponding clock device generates a clock interrupt trigger every time based on the updated next clock interrupt time, processing The device is processed under the clock trigger.
  • the interrupt count can be updated by a specific processor, or the corresponding interrupt count can be updated by multiple processors.
  • the interrupt count is updated in the global clock interrupt handler by a processor under local clock control that acts as a global clock.
  • the interrupt count can be updated by processor 1.
  • the local clock of other processors generates a local clock interrupt, there is no need to update the interrupt count, but mainly used to calculate the process run time.
  • multiple processors may need to maintain their own specific interrupt counts. At this time, these processors need to update the corresponding interrupt counts through their respective local clocks.
  • Figure 5 shows a block diagram of the structure of an apparatus 500 for adjusting a clock interruption period in accordance with an embodiment of the present invention.
  • Apparatus 500 includes a first determination module 510 and a second determination module 520.
  • the first determining module 510 can be configured to determine the number of processes in the running queue of the processor.
  • the second determining module 520 can be configured to: when the number of processes is greater than a reference threshold, a clock interrupt period is required to be used when the number of processes is less than a reference. The clock interrupt period that is required for the threshold to determine the clock interrupt period that the processor needs to use in its running state.
  • the above and other operations and/or functions of the first determining module 510 and the second determining module 520 of the apparatus 500 may refer to the respective portions of the methods 100 and/or 200 for adjusting the clock interrupt period described above, in order to avoid repetition, no longer here. Narration.
  • the second determining module may determine, according to the number of processes determined by the first determining module, a clock interrupt period to be used in an operating state of the processor, compared to the current.
  • the second determining module determines that the clock interrupt period used when the number of processes is greater than the reference threshold is smaller than the clock interrupt period determined when the number of processes is not greater than the reference threshold, so that the response of the system can be improved when the number of processes is large.
  • the speed allows the process to be scheduled in time, and reduces the system overhead caused by the clock interrupt when the number of processes is small, and makes the process fully executed, thereby improving the processing efficiency of the system.
  • Figure 6 shows a block diagram of a structure of an apparatus 600 for adjusting a clock interrupt period in accordance with an embodiment of the present invention.
  • the first determining module 610 and the second determining module 620 in the device 600 are substantially identical to the first determining module 510 and the second determining module 520 in the device 500 of FIG.
  • the reference threshold may comprise a first threshold and a second threshold greater than the first threshold.
  • the second determining module 620 can include a first determining unit 622, a second determining unit 624, and a third determining unit 626.
  • the first determining unit 622 is configured to determine that the first clock interrupt period needs to be used when the number of processes is greater than the first threshold and not greater than the second threshold.
  • the second determining unit 624 is configured to determine, when the number of processes is not greater than the first threshold, to use a second clock interrupt period that is greater than the first clock interrupt period.
  • the third determining unit 626 is configured to determine, when the number of processes is greater than the second threshold, to use a third clock interrupt period that is smaller than the first clock interrupt period.
  • the above and other functions and/or operations of the first determining unit 622, the second determining unit 624, and the third determining unit 626 may refer to the respective portions of the methods 100 and/or 200 for adjusting the clock interrupt period described above, in order to avoid duplication, This will not be repeated here.
  • Apparatus 600 may also include a first update module 630, in accordance with an embodiment of the present invention.
  • the first update module 630 can be configured to update the time when the next clock interrupt occurs according to the determined clock interrupt period.
  • the above and other functions and/or operations of the first update module 630 may be referred to the corresponding portions of the method 100 and/or 200 for adjusting the clock interruption period described above. To avoid repetition, details are not described herein again.
  • the clock interrupt period can be adjusted in time, so that the clock interrupt trigger time is changed in time.
  • Apparatus 600 may also include a second update module 640, in accordance with an embodiment of the present invention.
  • the second update module 640 can be used to update the interrupt count indicating the number of clock interrupt occurrences based on the currently used clock interrupt period.
  • the second update module 640 may include a first update unit 642 and a second update unit 644.
  • the first update unit 642 can be configured to increment the interrupt count when the currently used clock interrupt period is a reference clock interrupt period for counting the number of clock interrupts.
  • the second update unit 644 can be configured to increase the interrupt count based on the ratio of the currently used clock interrupt period and the reference clock interrupt period when the currently used clock interrupt period is not within the quasi-clock interrupt period.
  • the above and other functions and/or operations of the second update module 640, the first update unit 642, and the second update unit 644 may refer to the respective portions of the methods 100 and/or 200 for adjusting the clock interruption period described above, in order to avoid duplication, This will not be repeated here.
  • the required parameters can be provided for system management, load calculation, task execution, and the like.
  • the interrupt count can be made uniform under different clock interrupt periods, and the interrupt count per unit corresponds to the same interrupt time.
  • RAM random access memory
  • ROM read only memory
  • EEPROM electrically programmable ROM
  • EEPROM electrically erasable programmable ROM
  • registers hard disk, removable disk, CD-ROM or technology Any other form of storage medium known.

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Abstract

本发明的实施例提供了调整时钟中断周期的方法和装置。该方法包括：确定处理器的运行队列中的进程数；基于当进程数大于参考阈值时需要使用的时钟中断周期小于当进程数不大于参考阈值时需要使用的时钟中断周期，确定处理器在运行状态中需要使用的时钟中断周期。该装置包括第一确定模块和第二确定模块。通过本发明实施例提供的方法和装置，可以动态调整时钟中断周期，使得处理器在运行状态中使用的时钟中断周期具有灵活性，便于根据需要来使用不同的时钟中断周期。并且，进程数较多时使用较小的时钟中断周期，可以提高响应速度，而进程数较少时使用较大的时钟中断周期，可以降低开销并使进程充分执行，从而，可以提高系统的处理效率。

Description

调整时钟中断周期的方法和装置 技术领域
本发明涉及系统管理领域， 更具体地， 涉及系统管理领域中调整时钟中 断周期的方法和装置。 背景技术
时钟中断是操作系统的推动器， 关系着不同任务的处理和调度等。 系统 利用时钟中断， 可以进行负载统计、 进程时间统计、 促使进程的切换等。 较 高的时钟节拍率即较小的时钟中断周期， 可以使进程得到及时的调度， 使系 统具有更好的交互性和响应速度。 但是， 时钟节拍率提高的同时， 使得内核 开销增大， 影响操作系统的性能， 并可能使一些计算量大的进程得不到及时 处理。 因此， 为操作系统选择一个合适的时钟节拍率是非常重要的。
在现有技术中， 系统在启动之后， 按照用户配置的某个固定的时钟节拍 率以固定的时钟中断周期运行。 也就是， 诸如中央处理器之类的处理器以固 定的时钟中断周期来处理它的运行队列， 而不考虑运行队列中进程的多少。 在运行队列中可以存储等待处理器处理的进程。 即便在系统中启用了动态时 钟模式的 tickless (无嘀嗒）功能， 当处理器进入空闲状态时， 系统会将时钟 中断周期改变为无穷大或足够大的值来停止处理器的时钟中断，但是当处理 器处于非空闲状态的运行状态中时，处理器仍然以固定的时钟中断周期来处 理进程。
在运行状态中固定的时钟中断周期缺乏灵活性， 可能带来诸如影响进程 的调度速度、 降低系统的响应时间、 或者是浪费硬件资源等一系列问题， 从 而进一步影响系统的处理效率。 发明内容
本发明实施例提供了调整时钟中断周期的方法和装置， 能够在处理器的 运行状态中使得原本固定的时钟中断周期具有灵活性，从而可以动态调整时 钟中断周期， 提高系统的处理效率。
一方面， 本发明实施例提供了一种调整时钟中断周期的方法， 包括： 确 定处理器的运行队列中的进程数； 确定处理器在运行状态中需要使用的时钟 程数不大于参考阈值时需要使用的时钟中断周期。
另一方面， 本发明实施例提供了一种用于调整时钟中断周期的装置， 包 括： 第一确定模块，用于确定处理器的运行队列中的进程数； 第二确定模块， 用于确定处理器在运行状态中需要使用的时钟中断周期，使得当进程数大于 参考阈值时， 需要使用的时钟中断周期小于当进程数不大于参考阈值时需要 使用的时钟中断周期。
基于上述的技术方案， 可以根据进程数来确定处理器在运行状态中需要 使用的时钟中断周期，使得当进程数大于参考阈值时使用的时钟中断周期小 于当进程数不大于参考阈值时使用的时钟中断周期。 相比于现有技术， 当处 理器处于运行状态时， 可以动态调整时钟中断周期， 而不再使用固定的时钟 便于根据需要来使用不同的时钟中断周期。 并且， 进程数较多时使用较小的 时钟中断周期， 可以提高响应速度， 而进程数较少时使用较大的时钟中断周 期， 可以降低时钟中断开销并使进程充分执行， 从而可以提高系统的处理效 率。 附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案， 下面将对实施例中所需要 使用的附图作筒单地介绍， 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， 对于本领域技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 还 可以根据这些附图获得其他的附图。
图 1示出了根据本发明实施例的调整时钟中断周期的方法的流程图； 图 2 示出了根据本发明实施例的调整时钟中断周期的另一方法的流程 图；
图 3示出了根据本发明实施例的使用三个时钟中断周期的例子； 图 4示出了根据本发明实施例的多 CPU情况下调整时钟中断周期的例 子；
图 5示出了根据本发明实施例的用于调整时钟中断周期的装置的结构框 图； 以及
图 6示出了根据本发明实施例的用于调整时钟中断周期的装置的另一结 构框图。 具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例的技术方案进行清 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 全部实施例。 基于本发明中的所述实施例， 本领域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， 都应属于本发明保护的范围。
首先，结合图 1描述根据本发明实施例的调整时钟中断周期的方法 100。 如图 1所示， 方法 100包括： 在 S110中， 确定处理器的运行队列中的 进程数； 在 S120中， 基于当进程数大于参考阈值时需要使用的时钟中断周 期小于当进程数不大于参考阈值时需要使用的时钟中断周期，确定处理器在 运行状态中需要使用的时钟中断周期。
处理器可以将待处理的进程放置在它的运行队列中，并在时钟中断的触 发下执行运行队列中的进程。 此时， 在处理器的运行状态中， 处理器可以在 至少两个时钟中断周期之一的触发下进行操作。 随着任务的执行或添加等， 运行队列中的进程数将发生变化， 根据运行队列中的进程数， 可以确定处理 器在运行状态中需要使用的时钟中断周期， 以在运行状态中可以使用可变的 时钟中断周期。
根据该实施例，可以基于运行队列中的进程数来改变需要使用的时钟中 断周期， 使得在处理器的运行状态中， 时钟中断周期不再是固定不变的时钟 中断周期而具有一定的灵活性， 便于根据需要来动态调整时钟中断周期。 并 且，在进程数大于参考阈值时使用的时钟中断周期小于在进程数不大于参考 阈值时使用的时钟中断周期， 可以在进程数较多时提高系统的响应速度， 使 得进程得到及时调度， 而在进程数较少时减少时钟中断造成的系统开销， 并 使得进程得到充分执行， 从而， 可以提高系统的处理效率。
下面详细描述根据本发明实施例的 S110和 S120。
在 S110中， 确定处理器的运行队列中的进程数。
处理器可以直接查询它的运行队列中的进程数，也可以通过读取记录有 运行队列相关信息的表格， 从表格中提取运行队列中的进程数。
可以每隔预定时间来确定运行队列中的进程数。该预定时间可以是诸如
1 秒、 2秒之类的等长时间， 也可以是不等长时间。 如果预定时间是不等长 时间， 那么可以根据当前进程数、 系统负载、 硬件开销等， 来确定下一次确 定进程数的时间间隔，或者直接随机地确定相邻两次确定进程数之间的时间 间隔。 当然， 本领域技术人员还可以想到其他确定进程数所需的时间间隔。
在 S120中， 基于当进程数大于参考阈值时需要使用的时钟中断周期小 于当进程数不大于参考阈值时需要使用的时钟中断周期，确定处理器在运行 状态中需要使用的时钟中断周期。
时钟中断周期可以是提前设置好的时钟中断周期，也可以是在确定时钟 中断周期的过程中动态产生的时钟中断周期。 可以将 S110 中确定的进程数 与提前设置的阈值相比较，根据进程数与阈值之间的大小关系来确定时钟中 断周期。 也可以根据进程数与时钟中断周期之间映射关系， 查询存储有映射 关系的表格或者基于映射关系动态生成时钟中断周期，从而确定与进程数相 应的时钟中断周期。
可以基于当进程数大于参考阈值时需要使用的时钟中断周期小于当进 程数不大于该参考阈值时需要使用的时钟中断周期，确定处理器在运行状态 中需要使用的时钟中断周期。 在该情况下， 当进程数大于参考阈值时， 需要 使用一个时钟中断周期， 而当进程数不大于该参考阈值时， 需要使用比该一 个时钟断周期大的另一时钟中断周期。 由于进程数大于参考阈值时对应的时 钟中断周期小于进程数不大于该参考阈值时对应的时钟中断周期， 因此在进 程数较多时， 由于时钟中断周期更小而使得各个进程可以得到及时的调度， 系统具有更快的响应时间， 而在进程数较少时， 由于时钟中断周期更大而使 得留给每个进程的处理时间更长、 时钟中断发生的次数更少， 所以在每个进 程得到有效调度的基础上可以更充分执行每个进程， 同时可以减少时钟中断 造成的上下文环境信息切换所需的时间和资源消耗。 从而， 能够提高系统的 处理效率。
根据本发明的一个实施例， 参考阈值可以不仅仅是一个特定阈值， 而可 以包括至少两个阈值。 在具有多阈值的情况下， 可以具有更多的时钟中断周 期， 从而更好地针对系统的处理环境来确定相适应的时钟中断周期， 灵活性 更大。 根据本发明的一个实施例， 参考阈值可以包括第一阈值和比第一阈值 大的第二阈值。 当进程数大于第一阈值且不大于第二阈值时， 确定需要使用 第一时钟中断周期； 当进程数不大于第一阈值时， 确定需要使用比第一时钟 周期大的第二时钟中断周期； 当进程数大于第二阈值时， 确定需要使用比第 一时钟周期小的第三时钟中断周期。 这样， 在三个时钟中断周期中选择与进 程数相适应的时钟中断周期， 使得在进程数适中时， 使用兼顾调度速度和时 钟中断发生频率的时钟中断周期以优化系统性能， 在进程数较多时， 减小时 钟中断周期以使进程得到及时响应， 在进程数较少时， 在保证进程被及时调 度的前提下， 增大时钟中断周期， 减少时钟中断造成的上下文信息保存时间 和开销， 使调度的进程更充分的执行。 通过可变的时钟中断周期， 可以适应 不同进程数对响应速度和处理性能的要求， 从而能够提高系统的处理效率。
根据本发明实施例提供的调整时钟中断周期的方法，可以根据进程数来 在处理器的运行状态中确定需要使用的时钟中断周期， 相比于现有技术， 不 再在处理器的运行状态中使用固定的时钟中断周期， 而可以动态调整时钟中 据需要来使用不同的时钟中断周期。 并且， 在进程数大于参考阈值时使用的 时钟中断周期小于在进程数不大于参考阈值时使用的时钟中断周期， 可以在 进程数较多时提高系统的响应速度， 使得进程得到及时调度， 而在进程数较 少时减少时钟中断造成的系统开销， 并使得进程得到充分执行， 从而， 可以 提高系统的处理效率。
图 2示出了根据本发明实施例的调整时钟中断周期的方法 200。
相比于图 1的方法 100, 图 2中的 S210和 S220与图 1的 S110和 S120 基本相同， 因此不再赘述。
根据本发明的一个实施例， 方法 300在 S220之后还可以包括 S230, 根 据所确定的时钟中断周期， 更新下一时钟中断发生的时间。
根据在 S220中确定的时钟中断周期， 可以确定以多长的时间间隔来触 发下一时钟中断， 从而更新下一时钟中断发生的时间。 例如， 在当前的时钟 中断周期是 1毫秒的情况下， 如果确定需要使用的时钟中断周期是 4毫秒， 则下一时钟中断发生的时间是当前时钟中断时间加上 4毫秒， 而不是当前时 钟中断时间加上 1毫秒。 同样在该情况下， 如果确定需要使用的时钟中断周 期不变， 则仍然以 1毫秒的时间间隔来产生时钟中断触发。 通过更新下一时 钟中断发生的时间， 可以及时对时钟中断触发时间进行动态调整， 适应当前 的进程数。
根据本发明的一个实施例， 方法 300在 S220之后还可以包括 S240, 根 据当前使用的时钟中断周期， 更新指示时钟中断发生次数的中断计数。 由于系统管理、负载统计、某些任务执行等需要借助时钟中断发生次数， 因此在每次发生时钟中断之后， 需要更新指示时钟中断发生次数的中断计 数。
因为在处理器的运行状态中需要使用至少两个时钟中断周期，每个时钟 中断周期表征的中断时间不同， 所以需要采用与每个时钟中断周期相应的方 式来更新中断计数， 以保持时钟中断次数与指示的时钟中断时间之间的对应 关系， 使得单位中断计数对应相同的中断时间。
根据本发明的一个实施例，在当前使用的时钟中断周期是用于计录时钟 中断次数的基准时钟中断周期时， 递增中断计数； 在当前使用的时钟中断周 期不是基准时钟中断周期时，基于当前使用的时钟中断周期和基准时钟中断 周期的比例， 增大中断计数。 以该方式， 每单位的中断计数对应的中断时间 就^ ^准时钟中断周期。 虽然在相同时间内具有不同时钟中断周期的时钟中 断发生的次数不同， 但是它们在相同时间内对应的计数相同。
例如， 假设用于记录时钟中断次数的基准时钟中断周期是 1毫秒， 当前 使用的时钟中断周期是 4毫秒， 则在当前使用的时钟中断周期是 1毫秒时， 中断计数可以增加 1 , 在当前使用的时钟中断周期是 4毫秒时， 由于 4毫秒 是基准时钟中断周期的四倍， 所以中断计数可以增加 4。 这样， 在相同的 20 毫秒时间内， 如果使用 1毫秒的时钟中断周期， 则发生 20次时钟中断， 中 断计数增加 20; 如果使用 4毫秒的时钟中断周期， 则发生 5次时钟中断， 中 断计数仍然增加 20 ( 4 x 5 )。 从而， 单位中断计数在不同的时钟中断周期下 对应相同的中断时间， 保证了计数的统一性。
虽然在图 3中示出了在 S230之后执行 S240, 但是本领域技术人员也可 以想到在 S230之前执行 S240, 或者 S230与 S240同时执行。 S230和 S240 执行的顺序没有限制， 只要在 S220之后执行即可。
下面结合图 3 , 以参考阈值包括第一阈值和第二阈值为例， 描述在多阈 值的情况下如何调整时钟中断周期。
在图 3所示的例子中， 时钟中断周期包括第一时钟中断周期 Tl、 第二 时钟中断周期 Τ2和第三时钟中断周期 Τ3 , 其中 Τ3<Τ1<Τ2。 可以提前为处 理器设置这三个时钟中断周期，根据进程数确定需要使用这三个时钟中断周 期中的哪一个。
可以经过至少一个基准时钟中断周期，检查处理器的运行队列中的进程 数 N, 每次检查所经过的基准时钟中断周期数可以不同。 基准时钟中断周期 可以是 Tl、 Τ2和 Τ3中最小的一个， 也可以比 Tl、 Τ2和 Τ3都小。
确定进程数 Ν之后，将进程数 Ν与第一阈值 Ν 1和第二阈值 Ν2相比较， 其中 Ν1<Ν2。当 Ν1<Ν≤Ν2时，确定需要使用第一时钟中断周期 T1 ;当 Ν≤Ν1 时， 确定需要使用第二时钟中断周期 Τ2; 当 Ν>Ν2时， 确定需要使用第三 时钟中断周期 Τ3。 这样， 在进程数较多时， 提高时钟中断节拍率即减小时 钟中断周期， 以较小的时钟中断周期 Τ3来执行， 从而保证每个任务都能及 时得到调度， 可以提高系统的响应速度。 在进程数较少时， 降低时钟中断节 拍率即增大时钟中断周期， 以较大的时钟中断周期 Τ2来执行， 在保证每个 任务得到及时调度的同时， 能够减小时钟中断次数， 提高处理器的任务运行 效率。
确定了需要使用的时钟中断周期之后， 可以更新下一时钟中断发生的时 间。 如果需要使用的时钟中断周期是 Tl、 Τ2或 Τ3 , 则分别将下一时钟中断 发生时间更新为当前时钟中断时间加上 Tl、 Τ2或 Τ3。 如果时钟中断周期保 持不变， 则仍按照当前使用的时钟中断周期对下一时钟中断发生时间进行更 新。
确定了需要使用的时钟中断周期之后， 还可以更新中断计数。 假设 Τ2=10Τ3以及 Τ1=4Τ3 , 那么可以以 Τ3作为基准时钟中断周期。如果当前使 用第一时钟中断周期 T1 时， 则每触发一次时钟中断， 中断计数增加 4; 如 果当前使用第二时钟中断周期 Τ2, 则每触发一次时钟中断， 中断计数增加 10; 如果当前使用第三时钟中断周期 Τ3 , 则每触发一次时钟中断， 终端计 数增加 1。 这样保证中断计数每增加一对应 Τ2的时间。
本发明实施例除了可以应用到单处理器的系统中之外， 当然还可以应用 到多处理器的系统中。 在多处理器的系统中， 针对单独的处理器使用本发明 实施例提出的调整时钟中断周期的方法。 图 4示出了根据本发明实施例的多 处理器情况下调整时钟中断周期的例子。
图 4的系统中包括多个处理器， 分别是处理器 0、 处理器 1至处理器 η。 图 4的系统可以是启用高分辨率或 tickless功能的系统。 系统中的每个处理 器分别具有产生本地时钟中断触发的时钟设备，每个处理器基于本地的时钟 设备来处理该处理器的运行队列中的进程。每个处理器的时钟设备产生局部 时钟， 控制相应的处理器在局部时钟的作用下处理进程。 全局时钟可以由任 何一个局部时钟充当。 例如， 在图 4中， 由处理器 1的局部时钟充当全局时 钟。 那么， 当处理器 1的局部时钟的时钟中断周期改变时， 系统的全局时钟 的时钟中断周期也发生改变。
在多处理器的系统中， 可以全部处理器都在可变的时钟中断周期下进行 处理， 也可以部分处理器在可变的时钟中断周期下进行处理。 例如， 在图 4 中， 处理器 1至处理器 n可以基于可变的时钟中断周期运行。 此时， 对于处 理器 1至处理器 n中的每个处理器， 需要更新下一时钟中断发生的时间， 使 得相应的时钟设备每次基于更新的下一时钟中断时间来产生时钟中断触发， 处理器在时钟触发下进行处理。
此外， 可以通过一个特定的处理器来更新中断计数， 也可以通过多个处 理器来更新各自对应的中断计数。 通常， 由充当全局时钟的局部时钟控制下 的处理器在全局时钟中断处理程序中更新中断计数。 例如， 在图 4中， 可以 由处理器 1更新中断计数。 其他处理器的局部时钟产生本地时钟中断之后， 不需要更新中断计数， 而主要用来计算进程运行时间。 当然， 本领域技术人 员也可以想到， 为了系统管理等的需要， 可能多个处理器需要维持自己特定 的中断计数， 此时， 这些处理器需要通过各自的局部时钟对相应的中断计数 进行更新。
另外， 在具有多处理器的系统中， 也可以为多个处理器设置不同的本地 时钟中断周期。 诸如键盘输入、 鼠标输入之类的需要与用户进行交互的交互 式进程可以被绑定到具有较小时钟中断周期的处理器或处理器集，从而满足 交互式进程要求的快速响应速度。 对计算量大、 需要长时间占用处理器的批 处理进程可以被绑定到具有较大时钟中断周期的处理器或处理器集，从而满 足以减少时钟中断次数来提高计算性能的要求。
上面描述了根据本发明实施例的调整时钟中断周期的方法， 下面结合图 5 和图 6描述根据本发明实施例的用于调整时钟中断周期的装置的结构框 图。
图 5示出了根据本发明实施例的用于调整时钟中断周期的装置 500的结 构框图。
装置 500包括第一确定模块 510和第二确定模块 520。第一确定模块 510 可用于确定处理器的运行队列中的进程数。 第二确定模块 520可用于基于当 进程数大于参考阈值时需要使用的时钟中断周期小于当进程数不大于参考 阈值时需要使用的时钟中断周期，确定处理器在运行状态中需要使用的时钟 中断周期。
装置 500的第一确定模块 510和第二确定模块 520的上述和其他操作和 /或功能可以参考上述调整时钟中断周期的方法 100和 /或 200中的相应部分， 为了避免重复， 在此不再赘述。
根据本发明实施例提供的用于调整时钟中断周期的装置，第二确定模块 可以根据第一确定模块确定的进程数来在处理器的运行状态中确定需要使 用的时钟中断周期， 相比于现有技术， 不再在处理器的运行状态中使用固定 的时钟中断周期， 而可以动态调整时钟中断周期， 使得处理器在运行状态中 使用的时钟中断周期具有灵活性， 便于根据需要来使用不同的时钟中断周 期。 并且， 通过第二确定模块， 在进程数大于参考阈值时确定使用的时钟中 断周期小于在进程数不大于参考阈值时确定使用的时钟中断周期， 这样做， 可以在进程数较多时提高系统的响应速度， 使得进程得到及时调度， 而在进 程数较少时减少时钟中断造成的系统开销，并使得进程得到充分执行，从而， 能够提高系统的处理效率。
图 6示出了根据本发明实施例的用于调整时钟中断周期的装置 600的结 构框图。装置 600中的第一确定模块 610和第二确定模块 620与图 5的装置 500中的第一确定模块 510和第二确定模块 520基本相同。
根据本发明的一个实施例， 参考阈值可以包括第一阈值和比第一阈值大 的第二阈值。 在该情况下， 第二确定模块 620可以包括第一确定单元 622、 第二确定单元 624和第三确定单元 626。 第一确定单元 622可用于当进程数 大于第一阈值且不大于第二阈值时， 确定需要使用第一时钟中断周期。 第二 确定单元 624可用于当进程数不大于第一阈值时，确定需要使用比第一时钟 中断周期大的第二时钟中断周期。 第三确定单元 626可用于当进程数大于第 二阈值时， 确定需要使用比第一时钟中断周期小的第三时钟中断周期。
第一确定单元 622、 第二确定单元 624和第三确定单元 626的上述和其 他功能和 /或操作可以参考上述调整时钟中断周期的方法 100和 /或 200中的 相应部分， 为了避免重复， 在此不再赘述。
根据本发明的一个实施例， 装置 600还可以包括第一更新模块 630。 第 一更新模块 630可用于根据所确定的时钟中断周期， 更新下一时钟中断发生 的时间。 第一更新模块 630 的上述和其他功能和 /或操作可以参考上述调整时钟 中断周期的方法 100和 /或 200中的相应部分，为了避免重复，在此不再赘述。 通过第一更新模块， 可以及时调整时钟中断周期， 使得时钟中断触发时间得 到及时改变。
根据本发明的一个实施例， 装置 600还可以包括第二更新模块 640。 第 二更新模块 640可用于根据当前使用的时钟中断周期， 更新指示时钟中断发 生次数的中断计数。
根据本发明的一个实施例， 第二更新模块 640 可以包括第一更新单元 642和第二更新单元 644。 第一更新单元 642可用于当当前使用的时钟中断 周期是用于计录时钟中断次数的基准时钟中断周期时， 递增中断计数。 第二 更新单元 644可用于当当前使用的时钟中断周期不^ ϋ准时钟中断周期时， 基于当前使用的时钟中断周期和基准时钟中断周期的比例， 增大中断计数。
第二更新模块 640、 第一更新单元 642和第二更新单元 644的上述和其 他功能和 /或操作可以参考上述调整时钟中断周期的方法 100和 /或 200中的 相应部分， 为了避免重复， 在此不再赘述。
通过第二更新模块， 可以为系统管理、 负载计算、 任务执行等提供需要 的参数。 通过第一更新单元和第二更新单元， 可以使中断计数在不同的时钟 中断周期下具有统一性， 每单位的中断计数对应相同的中断时间。
本领域技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例中描述的各方 法步骤和单元， 能够以电子硬件、 计算机软件或者二者的结合来实现， 为了 清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描 述了各实施例的步骤及组成。 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。本领域技术人员可以对每个特定 的应用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。
结合本文中所公开的实施例描述的方法步骤可以用硬件、处理器执行的 软件程序、 或者二者的结合来实施。 软件程序可以置于随机存取存储器 ( RAM ), 内存、 只读存储器 （ROM )、 电可编程 ROM、 电可擦除可编程 ROM, 寄存器、 硬盘、 可移动磁盘、 CD-ROM或技术领域内所公知的任意 其它形式的存储介质中。
尽管已示出和描述了本发明的一些实施例， 但本领域技术人员应该理 解，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可对这些实施例进行各种修改, 这样的修改应落入本发明的范围内。

Claims

权利要求
1. 一种调整时钟中断周期的方法， 其特征在于， 包括：
确定处理器的运行队列中的进程数；
确定所述处理器在运行状态中需要使用的时钟中断周期，使得所述进程 数大于参考阈值时， 需要使用的时钟中断周期小于当所述进程数不大于所述 参考阈值时需要使用的时钟中断周期。
2. 根据权利要求 1 所述的方法， 其特征在于， 所述参考阈值包括第一 阈值和比所述第一阈值大的第二阈值， 所述确定所述处理器在运行状态中需 要使用的时钟中断周期包括：
当所述进程数大于所述第一阈值且不大于所述第二阈值时，确定需要使 用第一时钟中断周期；
当所述进程数不大于所述第一阈值时，确定需要使用比所述第一时钟周 期大的第二时钟中断周期；
当所述进程数大于所述第二阈值时，确定需要使用比所述第一时钟周期 小的第三时钟中断周期。
3. 根据权利要求 1或 2所述的方法， 其特征在于， 还包括：
根据所确定的时钟中断周期， 更新下一时钟中断发生的时间。
4. 根据权利要求 1或 2所述的方法， 其特征在于， 还包括：
根据当前使用的时钟中断周期， 更新指示时钟中断发生次数的中断计 数。
5. 根据权利要求 4所述的方法， 其特征在于， 所述根据当前使用的时 钟中断周期、 更新指示时钟中断发生次数的中断计数包括：
当所述当前使用的时钟中断周期是用于计录时钟中断次数的基准时钟 中断周期时， 递增所述中断计数；
当所述当前使用的时钟中断周期不是所述基准时钟中断周期时，基于所 述当前使用的时钟中断周期和所述基准时钟中断周期的比例，增大所述中断 计数。
6. 一种用于调整时钟中断周期的装置， 其特征在于， 包括：
第一确定模块， 用于确定处理器的运行队列中的进程数；
第二确定模块， 用于确定所述处理器在运行状态中需要使用的时钟中断 周期， 使得当所述进程数大于参考阈值时， 需要使用的时钟中断周期小于当 所述进程数不大于所述参考阈值时需要使用的时钟中断周期。
7. 根据权利要求 6所述的装置， 其特征在于， 所述参考阈值包括第一 阈值和比所述第一阈值大的第二阈值， 所述第二确定模块包括：
第一确定单元， 用于当所述进程数大于所述第一阈值且不大于所述第二 阈值时， 确定需要使用第一时钟中断周期；
第二确定单元， 用于当所述进程数不大于所述第一阈值时， 确定需要使 用比所述第一时钟中断周期大的第二时钟中断周期；
第三确定单元， 用于当所述进程数大于所述第二阈值时， 确定需要使用 比所述第一时钟中断周期小的第三时钟中断周期。
8. 根据权利要求 6或 7所述的装置， 其特征在于， 还包括：
第一更新模块， 用于根据所确定的时钟中断周期， 更新下一时钟中断发 生的时间。
9. 根据权利要求 6或 7所述的装置， 其特征在于， 还包括：
第二更新模块， 用于根据当前使用的时钟中断周期， 更新指示时钟中断 发生次数的中断计数。
10. 根据权利要求 9所述的装置，其特征在于，所述第二更新模块包括： 第一更新单元， 用于当所述当前使用的时钟中断周期是用于计录时钟中 断次数的基准时钟中断周期时， 递增所述中断计数；
第二更新单元， 用于当所述当前使用的时钟中断周期不是所述基准时钟 中断周期时，基于所述当前使用的时钟中断周期和所述基准时钟中断周期的 比例， 增大所述中断计数。
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