[发明专利]一种IO请求处理方法及系统

说明书

本申请公开了一种IO请求处理方法，包括Virtio设备将Block层下发的IO请求存储至发送队列；控制端从所述发送队列获取所述IO请求，对所述IO请求进行处理获得IO处理结果，并将所述IO处理结果存储至完成队列；所述Virtio设备从所述完成队列获取所述IO处理结果，并将所述IO处理结果反馈至所述Block层；该IO请求处理方法可以在不牺牲时延、不复杂化开发流程的前提下，去掉软中断带来的CPU资源消耗。本申请还公开了一种IO请求处理系统，也具有上述有益效果。

技术领域

本申请涉及计算机技术领域，特别涉及一种IO请求处理方法，还涉及一种IO请求处理系统。

背景技术

Virtio是一种I/O(Input/Output，输入/输出)虚拟化框架，符合该框架的设备则称为Virtio设备。通常，在Virtio设备驱动的实现过程中，IO请求流程为：Block层(块层)→Virtio驱动→后端；应答流程为：后端→Virtio驱动→Block层。其中，在应答流程中，后端通过注入软中断的方式通知内核态Virtio设备进行下一步处理，然而，在系统负载很高时，处理软中断要消耗大量CPU资源，并且，还会降低CPU缓存命中率，导致业务线程性能下降。

为解决上述问题，可以先由后端合并多个IO完成通知，再在IO数量或时延达到一定阈值后，注入一个软中断通知内核态Virtio设备，从原理上看，该方法能够将软中断数量降低到原来的1/N(N即为合并的IO数量)，但是，这是以牺牲时延为代价的，业务处理效率更为低下。另一种解决方法则是将Virtio设备移到用户态，当后端完成IO处理后，由用户态Virtio设备轮询到IO完成，并进行下一步处理，该实现方式虽然能够去掉处理软中断的CPU消耗，但是，由于Virtio设备驱动是用户态的，需要利用应用进行软件适配，使得开发流程更为复杂，研发成本更高。

因此，如何在不牺牲时延、不复杂化开发流程的前提下，去掉软中断带来的CPU资源消耗是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种IO请求处理方法，该IO请求处理方法可以在不牺牲时延、不复杂化开发流程的前提下，去掉软中断带来的CPU资源消耗；本申请的另一目的是提供一种IO请求处理系统，也具有上述有益效果。

第一方面，本申请提供了一种IO请求处理方法，包括：

Virtio设备将Block层下发的IO请求存储至发送队列；

控制端从所述发送队列获取所述IO请求，对所述IO请求进行处理获得IO处理结果，并将所述IO处理结果存储至完成队列；

所述Virtio设备从所述完成队列获取所述IO处理结果，并将所述IO处理结果反馈至所述Block层。

优选的，所述Virtio设备从所述完成队列获取所述IO处理结果，包括：

利用轮询线程对所述完成队列进行轮询，获得所述IO处理结果。

优选的，所述将所述IO处理结果反馈至所述Block层之前，还包括：

根据所述IO处理结果计算所述轮询线程的当前负载；

若所述当前负载达到预设负载上限，则开启新的轮询线程；

若所述当前负载未达到所述预设负载上限，则执行所述将所述IO处理结果反馈至所述Block层的步骤。

优选的，所述开启新的轮询线程之前，还包括：

统计所述轮询线程的启动数量；

判断所述启动数量是否达到预设数量上限，若否，则执行所述开启新的轮询线程的步骤。

优选的，所述IO请求处理方法还包括：

若所述启动数量达到所述预设数量上限，则发出告警提示。