一种中断分配方法及装置与流程

本发明涉及计算机技术领域，特别涉及一种中断分配方法及装置。

背景技术：

中断指当出现需要时，服务器的中央处理器(Central Processing Unit，CPU)暂时停止当前程序的处理，转而处理新情况的过程。随着服务器中CPU的迭代更新，服务器的外设硬件也会逐渐升级，硬件触发中断的频率也随之增加，例如：网卡的传输速率从原来的百兆升级到万兆，则其在单位时间内接收到的数据量也随之增加，网卡接收到数据时，会请求CPU对数据进行处理，相应的，CPU则需要不断的对中断进行处理。

目前，对中断进行处理的方式：将硬件的数据处理请求随机分配给各个CPU，即中断的分配方法是随机的，这导致当前负载较高的CPU仍需不停处理中断，而当前负载较轻的CPU没有中断需要处理，进而导致各个CPU的负载不均衡。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种中断处理方法及装置，能有效提高各个CPU负载的均衡性。

第一方面，本发明实施例提供了一种中断分配方法，与至少一个CPU相连，还包括：

实时采集各个CPU的负载值；

当接收到中断处理请求时，根据采集的各个CPU的负载值，为所述中断处理请求分配目标CPU；

将所述中断处理请求中的硬件信息发送给所述目标CPU。

优选地，

预先为各个硬件分配对应的CPU，并存储各个硬件的中断号以及每一个中断号分别对应的CPU编号，所述CPU用于处理对应硬件上的中断；

所述为所述中断处理请求分配目标CPU，包括：

确定所述中断处理请求中包含的当前中断号，根据所述当前中断号，查找与所述当前中断号对应的当前CPU编号；

根据所述当前CPU编号，查看所述当前CPU的当前负载值；

当所述当前CPU的当前负载值大于预设的第一负载阈值时，在所述各个CPU中，确定至少一个负载值小于预设的第二负载阈值的CPU，在所述至少一个负载值小于预设的第二负载阈值的CPU中，选择任意一个作为目标CPU。

优选地，

所述预设的第一负载阈值的取值范围为20％～25％的负载率；

优选地，

所述预设的第二负载阈值的取值范围为5％～10％的负载率。

优选地，

该方法进一步包括：

对所述各个硬件进行分类；

所述存储各个硬件的中断号，以及每一个中断号分别对应的CPU的编号，包括：

按照所述各个硬件的分类，将所述各个硬件的中断号以及所述每一个中断号分别对应的CPU编号分类存储到对应的文件中；

所述根据所述当前中断号，查找与所述当前中断号对应的当前CPU编号，包括：

解析所述中断处理请求中包含的所述当前硬件的类型，确定所述当前硬件的类型对应的目标文件，在所述目标文件中，查找与所述当前中断号对应的当前CPU编号。

优选地，

所述硬件的类型，包括：

网卡、主机总线适配器、主机通道适配器和显卡中的任意一种或多种。

第二方面，本发明实施例提供了一种中断分配装置，与至少一个CPU相连，包括：采集单元、分配单元和信息发送单元；其中，

所述采集单元，用于实时采集外部各个CPU的负载值；

所述分配单元，用于当接收到中断处理请求时，根据采集的各个CPU的负载值，为所述中断处理请求分配目标CPU；

所述信息发送单元，用于将所述中断处理请求中的硬件信息发送给所述目标CPU。

优选地，

该装置进一步包括：存储单元，其中，

所述存储单元，用于为各个硬件分配对应的CPU，并存储各个硬件的中断号，以及每一个中断号分别对应的CPU的编号，所述CPU用于处理对应硬件上的中断；

所述分配单元，包括确定子单元、查看子单元和选择子单元；其中，

所述确定子单元，用于确定所述中断处理请求中包含的当前中断号，根据所述当前中断号，查找与所述当前中断号对应的当前CPU编号；

所述查看子单元，用于根据所述当前CPU编号，查看所述当前CPU的当前负载值；

所述选择子单元，用于当所述当前CPU的当前负载值大于预设的第一负载阈值时，在所述各个CPU中，确定至少一个负载值小于预设的第二负载阈值的CPU，在所述至少一个负载值小于预设的第二负载阈值的CPU中，选择任意一个作为目标CPU。

优选地，

所述预设的第一负载阈值的取值范围为20％～25％的负载率；

优选地，

所述预设的第二负载阈值的取值范围为5％～10％的负载率。

优选地，

该装置进一步包括：分类单元，其中，

所述分类单元，用于对所述各个硬件进行分类；

所述存储单元，用于按照所述各个硬件的分类，将所述各个硬件的中断号以及所述每一个中断号分别对应的CPU编号分类存储到对应的文件中；

所述确定子单元，用于解析所述中断处理请求中包含的所述当前硬件的类型，确定所述当前硬件的类型对应的目标文件，在所述目标文件中，查找与所述当前中断号对应的当前CPU编号。

优选地，所述硬件的类型，包括：

网卡、主机总线适配器、主机通道适配器和显卡中的任意一种或多种。

本发明实施例提供了一种中断分配方法及装置，通过实时采集各个CPU的负载值，当接收到中断处理请求时，根据各个CPU的负载值为中断处理请求分配目标CPU，再将中断处理请求中的硬件信息发送给目标CPU；由于根据各个CPU的负载值为硬件发送的中断处理请求分配目标CPU，将中断处理请求分配给负载值较小的CPU进行处理，而不会使负载值较大的CPU仍持续处理中断请求，从而提高了各个CPU负载的均衡性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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是本发明一个实施例提供的一种中断分配方法的流程图；

图2是本发明另一个实施例提供的一种中断分配方法的流程图；

图3是本发明一个实施例提供的一种中断分配装置的结构示意图；

图4是本发明另一个实施例提供的一种中断分配装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通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，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供了一种中断分配方法，与至少一个CPU相连，该方法可以包括以下步骤：

步骤101，实时采集各个CPU的负载值；

步骤102，当接收到中断处理请求时，根据采集的各个CPU的负载值，为所述中断处理请求分配目标CPU；

步骤103，将所述中断处理请求中的硬件信息发送给所述目标CPU。

上述实施例中，通过实时采集各个CPU的负载值，当接收到中断处理请求时，根据各个CPU的负载值为中断处理请求分配目标CPU，再将中断处理请求中的硬件信息发送给目标CPU；由于根据各个CPU的负载值为硬件发送的中断处理请求分配目标CPU，将中断处理请求分配给负载值较小的CPU进行处理，而不会使负载值较大的CPU仍持续处理中断请求，从而提高了各个CPU负载的均衡性。

本发明一个实施例中，预先为各个硬件分配对应的CPU，并存储各个硬件的中断号以及每一个中断号分别对应的CPU编号，所述CPU用于处理对应硬件上的中断；

所述为所述中断处理请求分配目标CPU，包括：

确定所述中断处理请求中包含的当前中断号，根据所述当前中断号，查找与所述当前中断号对应的当前CPU编号；

根据所述当前CPU编号，查看所述当前CPU的当前负载值；

当所述当前CPU的当前负载值大于预设的第一负载阈值时，在所述各个CPU中，确定至少一个负载值小于预设的第二负载阈值的CPU，在所述至少一个负载值小于预设的第二负载阈值的CPU中，选择任意一个作为目标CPU。

上述实施例中，将为各个硬件分配的CPU的对应关系存储于系统中，即存储各个硬件的中断号及其对应的CPU编号，在接收到中断处理请求时，根据中断请求中包含的中断号，查找对应的CPU编号，再根据此CPU编号查看对应CPU的当前负载值，若当前负载值不超过第一负载阈值时，直接将当前CPU作为目标CPU处理中断请求，若当前负载值超过第一负载阈值时，再选择一个负载值小于预设的第二负载阈值的CPU，使负载值较低的CPU处理中断请求，这使提高各个CPU的负载均衡性的同时，减少分配中断的工作量。

为了使各个CPU的负载值不过高，本发明的一个实施例中，所述预设的第一负载阈值的取值范围为20％～25％的负载率；所述预设的第二负载阈值的取值范围为5％～10％的负载率。

上述实施例中，当CPU的当前负载值大于20％～25％的负载率时，说明CPU的负载值较高，不宜继续处理中断处理请求，当CPU的当前负载值小于5％～10％的负载率时，说明CPU的负载值较低，可以接收新的中断处理请求，此时将中断处理请求分配给负载值较低的CPU，有利于平衡各个CPU的负载值，进而提高服务器的运行性能。

为了更方便的根据中断处理请求查看对应CPU的负载值，本发明一个实施例中，该中断分配方法进一步包括：

对所述各个硬件进行分类；

所述存储各个硬件的中断号，以及每一个中断号分别对应的CPU的编号，包括：

按照所述各个硬件的分类，将所述各个硬件的中断号以及所述每一个中断号分别对应的CPU编号分类存储到对应的文件中；

所述根据所述当前中断号，查找与所述当前中断号对应的当前CPU编号，包括：

解析所述中断处理请求中包含的所述当前硬件的类型，确定所述当前硬件的类型对应的目标文件，在所述目标文件中，查找与所述当前中断号对应的当前CPU编号。

上述实施例中，将各个硬件进行分类，再将各个硬件的中断号及其对应的CPU编号根据硬件的分类存储到对应的文件中，当接收到中断处理请求时，解析中断处理请求以确定当前硬件的类型，再确定当前硬件的类型对应的目标文件夹，然后在目标文件夹中查找与当前中断号对应的当前CPU编号，以根据当前CPU编号查看当前CPU的当前负载值；根据硬件类型将硬件中断号及其对应的CPU编号分类存储，有利于在接收到中断请求时，更方便的查找当前硬件的中断号及其CPU编号，减少查找工作量。

服务器的外设硬件种类较多，本发明一个实施例中，所述硬件的类型，包括：

网卡、主机总线适配器、主机通道适配器和显卡中的任意一种或多种。

上述实施例中，硬件的类型包括网卡、主机总线适配器、主机通道适配器和显卡，这些硬件的中断处理请求均可根据该中断分配方法进行分配，以提高各个CPU负载的均衡性。

下面以网卡为例，对本发明提供的中断分配方法进行详细说明，如图2所示，本发明一个实施例提供了一种中断分配方法，该方法可以包括以下步骤：

步骤201，对各个硬件进行分类。

步骤202，为各个硬件分配对应的CPU，并按照各个硬件的分类，将所述各个硬件的中断号以及所述每一个中断号分别对应的CPU编号分类存储到对应的文件中。

上述步骤中，根据各个硬件的类型，将各个硬件的中断号及其对应的CPU分类存储到对应的文件夹中，例如，在Linux系统下，各个硬件的中断号都会记录在“/proc/interrupt”目录下，在“/proc/irq/”目录下会生成以网卡中断号命名的文件夹。

步骤203，设置第一负载阈值和第二负载阈值。

例如，第一负载阈值可设置为25％的负载率，第二负载阈值可设置为5％的负载率。

步骤204，实时采集各个CPU的负载值。

实时采集CPU的负载值，以便在接收到硬件处理请求时，根据各个CPU的当前负载值进行中断分配，例如，采集到的各个CPU的负载值如下所示：

Tasks:353total,12running,341sleeping,0stopped,0zombie

Cpu0:36.5％us,21.2％sy,0.0％ni,39.8％id,0.0％wa,0.0％hi,51.6％si,0.0％st

Cpu1:21.6％us,21.8％sy,0.0％ni,6.8％id,0.0％wa,0.0％hi,<span style＝"color:#ff0000；">27.3％si</span>,0.0％st

Cpu2:10.2％us,13.6％sy,0.0％ni,67.2％id,0.0％wa,0.0％hi,2.0％si,0.0％st

Cpu3:6.3％us,3.6％sy,0.0％ni,83.2％id,0.0％wa,0.0％hi,0.8％si,0.0％st。

步骤205，接收当前硬件发送的硬件处理请求，解析中断处理请求中包含的当前硬件的类型，确定所述当前硬件的类型对应的目标文件，在所述目标文件中，查找与所述当前中断号对应的当前CPU编号。

在接收到中断处理请求时，根据硬件类型查找当前硬件的中断号及其对应的CPU编号，例如，通过cat/proc/interrupts命令，可找到为网卡分配的文件夹，文件夹中有smp_affinity文件，该文件记录了网卡中断与CPU的对应关系，需要注意的是smp_affinity的值都是以十六进制的数值存放的，用户在查看时可先将其转化为十进制。

步骤206，根据所述当前CPU编号，查看所述当前CPU的当前负载值。

根据CPU的编号以及实时采集的各个CPU的负载值，查看当前CPU的当前负载值，例如，当前CPU为CPU0时，查看到的CPU0的负载值为51.6％。

步骤207，判断所述当前负载值是否大于第一负载阈值，若是，则执行步骤208，否则执行步骤210。

步骤208，在所述各个CPU中，确定至少一个负载值小于预设的第二负载阈值的CPU，在所述至少一个负载值小于预设的第二负载阈值的CPU中，选择任意一个作为目标CPU。

步骤209，将所述中断处理请求中的硬件信息发送给所述目标CPU。

步骤210，将当前CPU作为目标CPU，并执行步骤209。

上述步骤中，当前CPU的当前负载值不超过第一负载阈值时，直接将当前CPU作为目标CPU处理中断请求，若当前负载值超过第一负载阈值时，再选择一个负载值小于预设的第二负载阈值的CPU，使负载值较低的CPU处理中断请求，这使提高各个CPU的负载均衡性的同时，减少分配中断的工作量。

例如，当前CPU为CPU0，其负载值为51.6％，超过了第一负载阈值25％，而CPU3的当前负载值为0.8％，低于第二负载阈值5％，此时将中断处理请求由原来的CPU0更改到CPU3下执行，此更改程序可为echo 3>/proc/irq/xx/smp_affinity，其中，xx表示当前硬件的中断号；更改完成后再将当前硬件的硬件信息发送给目标CPU，以使目标CPU根据当前硬件的硬件信息处理中断。

上述实施例中，通过实时采集各个CPU的负载值，当接收到中断处理请求时，根据各个CPU的负载值为中断处理请求分配目标CPU，再将中断处理请求中的硬件信息发送给目标CPU；由于根据各个CPU的负载值为硬件发送的中断处理请求分配目标CPU，将中断处理请求分配给负载值较小的CPU进行处理，而不会使负载值较大的CPU仍持续处理中断请求，从而提高了各个CPU负载的均衡性。

如图3所示，本发明一个实施例提供了一种中断分配装置，与至少一个CPU相连，包括：采集单元301、分配单元302和信息发送单元303；其中，

所述采集单元301，用于实时采集外部各个CPU的负载值；

所述分配单元302，用于当接收到中断处理请求时，根据采集的各个CPU的负载值，为所述中断处理请求分配目标CPU；

所述信息发送单元303，用于将所述中断处理请求中的硬件信息发送给所述目标CPU。

上述实施例中，通过实时采集各个CPU的负载值，当接收到中断处理请求时，根据各个CPU的负载值为中断处理请求分配目标CPU，再将中断处理请求中的硬件信息发送给目标CPU；由于根据各个CPU的负载值为硬件发送的中断处理请求分配目标CPU，将中断处理请求分配给负载值较小的CPU进行处理，而不会使负载值较大的CPU仍持续处理中断请求，从而提高了各个CPU负载的均衡性。

如图4所示，本发明一个实施例中，该中断分配装置进一步包括：存储单元401，其中，

所述存储单元401，用于为各个硬件分配对应的CPU，并存储各个硬件的中断号，以及每一个中断号分别对应的CPU的编号，所述CPU用于处理对应硬件上的中断；

所述分配单元302，包括确定子单元4021、查看子单元4022和选择子单元4023；其中，

所述确定子单元4021，用于确定所述中断处理请求中包含的当前中断号，根据所述当前中断号，查找与所述当前中断号对应的当前CPU编号；

所述查看子单元4022，用于根据所述当前CPU编号，查看所述当前CPU的当前负载值；

所述选择子单元4023，用于当所述当前CPU的当前负载值大于预设的第一负载阈值时，在所述各个CPU中，确定至少一个负载值小于预设的第二负载阈值的CPU，在所述至少一个负载值小于预设的第二负载阈值的CPU中，选择任意一个作为目标CPU。

上述实施例中，将为各个硬件分配的CPU的对应关系存储于系统中，即存储各个硬件的中断号及其对应的CPU编号，在接收到中断处理请求时，根据中断请求中包含的中断号，查找对应的CPU编号，再根据此CPU编号查看对应CPU的当前负载值，若当前负载值不超过第一负载阈值时，直接将当前CPU作为目标CPU处理中断请求，若当前负载值超过第一负载阈值时，再选择一个负载值小于预设的第二负载阈值的CPU，使负载值较低的CPU处理中断请求，这使提高各个CPU的负载均衡性的同时，减少分配中断的工作量。

为了使各个CPU的负载值不过高，本发明一个实施例中，所述预设的第一负载阈值的取值范围为20％～25％的负载率；所述预设的第二负载阈值的取值范围为5％～10％的负载率。

上述实施例中，当CPU的当前负载值大于20％～25％的负载率时，说明CPU的负载值较高，不宜继续处理中断处理请求，当CPU的当前负载值小于5％～10％的负载率时，说明CPU的负载值较低，可以接收新的中断处理请求，此时将中断处理请求分配给负载值较低的CPU，有利于平衡各个CPU的负载值，进而提高服务器的运行性能。

为了更方便的根据中断处理请求查看对应CPU的负载值，本发明一个实施例中，该中断分配装置进一步包括：分类单元，其中，

所述分类单元，用于对所述各个硬件进行分类；

所述存储单元，用于按照所述各个硬件的分类，将所述各个硬件的中断号以及所述每一个中断号分别对应的CPU编号分类存储到对应的文件中；

所述确定子单元，用于解析所述中断处理请求中包含的所述当前硬件的类型，确定所述当前硬件的类型对应的目标文件，在所述目标文件中，查找与所述当前中断号对应的当前CPU编号。

上述实施例中，将各个硬件进行分类，再将各个硬件的中断号及其对应的CPU编号根据硬件的分类存储到对应的文件中，当接收到中断处理请求时，解析中断处理请求以确定当前硬件的类型，再确定当前硬件的类型对应的目标文件夹，然后在目标文件夹中查找与当前中断号对应的当前CPU编号，以根据当前CPU编号查看当前CPU的当前负载值；根据硬件类型将硬件中断号及其对应的CPU编号分类存储，有利于在接收到中断请求时，更方便的查找当前硬件的中断号及其CPU编号，减少查找工作量。

服务器的外设硬件种类较多，本发明一个实施例中，所述硬件的类型，包括：

网卡、主机总线适配器、主机通道适配器和显卡中的任意一种或多种。

上述实施例中，硬件的类型包括网卡、主机总线适配器、主机通道适配器和显卡，这些硬件的中断处理请求均可根据该中断分配方法进行分配，以提高各个CPU负载的均衡性。

本发明各个实施例至少具有如下有益效果：

1、本发明实施例中，通过实时采集各个CPU的负载值，当接收到中断处理请求时，根据各个CPU的负载值为中断处理请求分配目标CPU，再将中断处理请求中的硬件信息发送给目标CPU；由于根据各个CPU的负载值为硬件发送的中断处理请求分配目标CPU，将中断处理请求分配给负载值较小的CPU进行处理，而不会使负载值较大的CPU仍持续处理中断请求，从而提高了各个CPU负载的均衡性。

2、本发明实施例中，预先存储各个硬件的中断号及其对应的CPU编号，在接收到中断处理请求时，根据中断请求中包含的中断号，查找对应的CPU编号，再根据此CPU编号查看对应CPU的当前负载值，若当前负载值不超过第一负载阈值时，直接将当前CPU作为目标CPU处理中断请求，若当前负载值超过第一负载阈值时，再选择一个负载值小于预设的第二负载阈值的CPU，使负载值较低的CPU处理中断请求，这使提高各个CPU的负载均衡性的同时，减少分配中断的工作量。

3、本发明实施例中，将各个硬件进行分类，再将各个硬件的中断号及其对应的CPU编号根据硬件的分类存储到对应的文件中，当接收到中断处理请求时，解析中断处理请求以确定当前硬件的类型，再确定当前硬件的类型对应的目标文件夹，然后在目标文件夹中查找与当前中断号对应的当前CPU编号，以根据当前CPU编号查看当前CPU的当前负载值；根据硬件类型将硬件中断号及其对应的CPU编号分类存储，有利于在接收到中断请求时，更方便的查找当前硬件的中断号及其CPU编号，减少查找工作量。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个······”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储在计算机可读取的存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质中。

最后需要说明的是：以上所述仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。