[发明专利]多处理器系统中的操作系统管理的中断引导

说明书

提供一种操作系统，在其中，中断路由器基于来自处理器集合的总负载信息，动态地将每个中断引导到所述处理器集合内的一个或多个处理器。基于由所述中断源施加的负载和对于处理器的目标总负载，将中断源指派给处理器。例如，每个处理器可以随时间维护关于其处理的每个中断的信息。操作系统接收该历史负载信息，以便确定对于来自给定设备的给定类型中断的预期负载、系统上的总负载以及对于每个处理器的目标负载。给定中断源的集合、其预期负载以及对于每个处理器的目标负载，则可以在系统的运行时间期间将每个中断源动态指派给处理器。在规律的基础上，给定系统的当前操作状况，则可以改变这些指派。

背景技术

所有现代计算平台实施了一种称为中断处理的机制。一般说来，设备向系统生成称为中断的信号以便请求异步服务被执行。响应于该中断，系统执行中断句柄。中断句柄是如下这样的计算机程序，即：其当被处理器执行时促使系统执行所请求的服务或响应于该中断的其他合适动作。中断句柄可以进而调度附加操作被执行，以便辅助对该中断做出响应或对关联于该中断的数据进行处理。

在现代计算平台中，通常存在几个可以生成中断的设备，每个具有其自己的中断句柄。每个设备生成中断的速率一般是可变的。处理每个中断所花费的时间量也可以变化。

在多处理器系统中，每个单个中断通常被定向到单一的处理器；然而，某些中断体系结构允许中断被定向到处理器的集群。一般说来，多处理器系统被设计为，使得在尝试最优化总体系统吞吐量、等待时间和功率消耗中的一个或多个的同时，将中断分布到系统的处理器的子集中。例如，在某些系统中，所有中断都被定向到执行中断句柄的专用处理器。在某些系统中，静态地为每个生成中断的设备或进程(即，中断源)指派用于其中断句柄的处理器。

在某些系统中，基于硬件的中断控制器可以基于该中断控制器本地的信息，动态地将每个中断指派给处理器中的一个。在某些系统中，中断控制器在处理器集合中以循环方式指派该处理器集合处理每个中断，其中，所述处理器集合中的每个处理器使用各种中断句柄被编程。在某些实施例中，中断控制器将每个中断广播给处理器集合，所述处理器集合中的每个处理器选择是否接受该中断。在某些系统中，中断被定向到当前正处理最低优先级任务的处理器的子集内的处理器。

发明内容

本摘要以简化形式介绍下面在详细说明书中进一步描述的所选概念。本摘要既不旨在标识所要求保护的主题的关键或基本特征，其也不旨在限制所要求保护的主题的范围。

提供一种操作系统，在其中，中断路由器基于来自处理器集合的总体负载信息，动态地将每个中断源引导到所述处理器集合内的处理器。基于由关联的中断施加的负载和对于处理器的目标总体负载，将中断源指派给处理器。例如，每个处理器可以随时间维护关于其处理的每个中断的信息。操作系统接收该历史负载信息，以便确定由于来自给定设备的给定类型的中断产生的预期负载、系统上的总体负载和对于每个处理器的目标负载。给定中断源的集合、其预期负载以及对于每个处理器的目标负载，则可以在系统的运行时间期间动态地将每个中断源指派给处理器。在规律的基础上，给定系统的当前操作状况，则可以改变这些指派。还可以基于每个处理器的当前功率状态来确定所述指派，以避免唯一地激活空闲处理器来处理中断，以及允许处理器变得空闲从而节省功率。

一个挑战在于测量由于中断源产生的总体负载，因为中断句柄可以响应于处理中断而调用同一处理器上的附加处理。

相应地，在一方面中，在包括多个处理器的计算机中，中断路由器接收关于中断的信息。所述中断路由器确定由于由所述多个处理器对中断进行的中断处理产生的所述计算机上的负载。所述中断路由器将每个中断源指派给所述多个处理器中所选的一个或多个，所述选择是根据所述确定的负载，以便将所述负载分布到所述处理器中。所述中断路由器可以周期性地重复以下：对由于中断处理产生的所述计算机上的负载的确定，以及将每个中断源指派给所述多个处理器中所选的一个。