[发明专利]一种时统卡在虚拟机上的中断延时优化方法

权利要求书

1.一种时统卡在虚拟机上的中断延时优化方法，其特征在于，步骤包括：

步骤S1：将插入宿主机上的时统卡透传到虚拟机；

步骤S2：配置虚拟机系统参数；

步骤S3：时统卡根据配置文件发出不同频率中断，虚拟机应用程序对不同频率中断做相应处理；所述步骤S3中，虚拟机中的应用程序主线程读取不同频率中断状态，并唤醒子线程；子线程处理时统卡不同频率的数据；在主线程中轮询所述时统卡设备bar空间中断寄存器的状态，判断是否有中断产生，若有则判断是何种频率的中断，并唤醒对应频率的处理线程，若无则继续轮询。

2.根据权利要求1所述的时统卡在虚拟机上的中断延时优化方法，其特征在于，所述步骤S1中，将PCI-E接口的时统卡插入宿主机PCI-E插槽，在宿主机上创建虚拟机，将物理时统卡直接透传到虚拟机中。

3.根据权利要求2所述的时统卡在虚拟机上的中断延时优化方法，其特征在于，所述步骤S1中，创建虚拟机具体是指：通过qemu创建虚拟机，虚拟机分配数个vcpu，并将数个vcpu分别绑定到数个物理cpu上。

4.根据权利要求2所述的时统卡在虚拟机上的中断延时优化方法，其特征在于，所述步骤S1中，通过qemu命令将物理时统卡直接透传到虚拟机。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的时统卡在虚拟机上的中断延时优化方法，其特征在于，所述步骤S2中包括：时统卡驱动将时统卡设备的bar空间映射到用户空间。

6.根据权利要求5所述的时统卡在虚拟机上的中断延时优化方法，其特征在于，通过所述虚拟机中时统卡驱动实现mmap接口，将时统卡设备的bar空间映射到用户空间。

7.根据权利要求5所述的时统卡在虚拟机上的中断延时优化方法，其特征在于，所述步骤S3中，时统卡根据配置文件发出不同频率中断，应用程序通过mmap系统调用将物理时统卡的bar空间映射到虚拟地址空间，主线程轮询bar空间中断寄存器的状态，依次完成对各中断频率线程的唤醒。

8.根据权利要求5所述的时统卡在虚拟机上的中断延时优化方法，其特征在于，所述步骤S2中，分别添加虚拟机启动参数nohlt、nosoftlockup=0、rcunocbs=0-7、rcu_nocb_poll，用以减少操作系统对所述时统卡中断的影响。

9.根据权利要求1-4中任意一项所述的时统卡在虚拟机上的中断延时优化方法，其特征在于，上述步骤S3中，时统卡配置文件可配置1Hz、2Hz、10Hz、20Hz、40Hz、50Hz中任意一种频率输出，时统卡驱动根据配置文件发出相应频率的中断。

10.根据权利要求1所述的时统卡在虚拟机上的中断延时优化方法，其特征在于，所述在虚拟机应用程序主线程中，当读取时统卡配置文件时，创建多个子线程；所述主线程通过mmap系统调用函数将PCI-E时统卡的bar空间映射到用户虚拟地址空间，然后主线程轮询中断寄存器的状态，根据读到的中断寄存器的状态判断是何种频率的中断，并将中断信号分发给各个子线程，唤醒子线程去做相关处理。

11.根据权利要求10所述的时统卡在虚拟机上的中断延时优化方法，其特征在于，所述子线程完成对中断数据的处理；具体包括：设置线程属性；判断中断是否丢失；判断中断延时；所述设置线程属性包括：设置cpu亲和性；设置线程调度策略为FIFO；设置线程优先级。

12.根据权利要求10所述的时统卡在虚拟机上的中断延时优化方法，其特征在于，所述子线程等待它所处理的频率的中断，如果有中断产生，则读取时统卡数据寄存器的时间信息，并根据对应的频率值对读到的数据做取余运算；依据取余运算判定是否有中断。

13.根据权利要求12所述的时统卡在虚拟机上的中断延时优化方法，其特征在于，如果取余后的值大于1ms，则认为延迟超过延时时间预设值；如果取余后的值大于对应频率值的1.5倍，则认为中断有丢失；如果没有中断产生，则继续等待中断的到来。