[发明专利]工业服务器微内核架构实现方法

权利要求书

1.一种工业服务器微内核架构实现方法，所述方法应用于工业服务器，所述工业服务器中基于工业服务器硬件的操作系统内核支持多个物理内核，其特征在于，每个物理内核上运行多个虚拟机，每个虚拟机对应于一个微内核，控制程序运行于所述微内核上,所述方法包括：

操作系统启动前，操作系统内核根据控制程序对应的微内核任务类型的权重以及微内核任务优先级和/或运行时长的权重生成调度配置信息，所述调度配置信息包括每个物理内核上运行的控制程序数量，每个物理内核上运行的控制程序的调度算法，以及每个控制程序运行在多个物理内核上；

所述操作系统内核根据所述调度配置信息对所述操作系统内核上运行的控制程序进行配置；

所述操作系统内核启动配置后的控制程序；

其中，所述操作系统内核根据控制程序对应的微内核任务类型的权重以及微内核任务优先级和/或运行时长的权重生成调度配置信息，包括：

采用粗粒度加锁调度方法，每个物理内核对应一个锁，基于时间表的调度算法或基于优先级的调度算法从单个物理内核上的多个控制程序中确定一个控制程序得到所述物理内核对应的锁，获取所述物理内核对应的锁的控制程序独占所述物理内核执行内核态操作，根据所述控制程序的微内核任务类型、优先级和/或运行时长生成所述调度配置信息；或者，

采用细粒度加锁调度方法，每个物理内核对应一个锁，按照控制程序所需计算资源将控制程序对应得到多个控制程序，根据所述多个控制程序之间的相关性将所述多个控制程序分配在不同的物理内核上，所述多个控制程序分别得到所属物理内核对应的锁，获取锁的所述多个控制程序通过多个物理内核同时执行内核态操作并发执行，根据所述控制程序的微内核任务类型、优先级和/或运行时长生成所述调度配置信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述操作系统内核根据所述调度配置信息对所述操作系统内核上运行的控制程序进行配置，包括：

通过虚拟机监控程序对硬件进行虚拟化处理，根据所述调度配置信息在一个物理内核上配置多个控制程序；和/或，

根据所述调度配置信息对每个物理内核上运行的控制程序的调度算法进行配置，所述调度算法包括基于时间表的调度算法或基于优先级的调度算法；和/或，

将多个物理内核进行虚拟化，根据所述调度配置信息将一个控制程序对应得到的多个控制程序分别配置到所述多个物理内核上。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于时间表的调度算法包括：

设定多个定时器，其中，第一定时器的时长为主帧时间，第二定时器按照所述主帧时间内的多个时间窗的前后顺序逐次启动，并且所述第二定时器的时长逐次与各时间窗的时长相同；

以所述主帧时间为周期，启动所述第一定时器和所述第二定时器的同时，根据时间表的设定调度控制程序，一旦所述第二定时器的定时到达，调度下一个控制程序，且一旦所述第一定时器的定时到达，启动下一个周期，所述时间表包括所述多个时间窗的起止时间和各时间窗对应的控制程序。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述操作系统内核根据控制程序对应的微内核任务类型的权重以及微内核任务优先级和/或运行时长的权重生成调度配置信息，包括：

所述操作系统内核根据控制程序对应的微内核任务类型的权重以及微内核任务优先级和/或运行时长的权重，以及控制程序的业务需求，生成调度配置信息。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述调度配置信息还包括：各控制程序之间的运行触发条件和/或业务参数。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述调度配置信息还包括：每个控制程序包括的各子控制程序，每个控制程序的各子控制程序运行在一个或多个物理内核上，各子控制程序运行在的物理内核，以及各子控制程序之间的运行触发条件和/或业务参数。