專利名稱：多處理器負(fù)載分配調(diào)整方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域，尤其涉及多處理器網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中各處理器負(fù)載分配的調(diào)整技術(shù)。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，性能和復(fù)雜度要求較高的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備通常采用分布式的系統(tǒng)架構(gòu)，以高速處理各種各樣不同接口的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)任務(wù)。這種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的主要任務(wù)就是以極高的速度轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，所以該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的多個(gè)處理器大部分都是處理轉(zhuǎn)發(fā)任務(wù)。
現(xiàn)在的多處理器網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其處理轉(zhuǎn)發(fā)任務(wù)的處理器的負(fù)載分配通常是靜態(tài)的，即在設(shè)計(jì)時(shí)就已經(jīng)固定了，也就是說，某一個(gè)處理器固定處理某一個(gè)或者多個(gè)接口接收和發(fā)送的數(shù)據(jù)。比如，處理器1處理插槽1，2的數(shù)據(jù)，處理器2處理插槽3，4的數(shù)據(jù)，而無(wú)論插槽1，2，3，4中是否插入，或者插入何種接口線卡。這種處理方式有一個(gè)很嚴(yán)重的不足之處在于，其處理器的負(fù)載是無(wú)法在實(shí)際環(huán)境中動(dòng)態(tài)調(diào)整的，可能出現(xiàn)某一個(gè)處理器必須處理多個(gè)高速接口，而另一個(gè)處理器只處理一個(gè)低速接口的情況，導(dǎo)致處理器負(fù)載嚴(yán)重不均勻，使實(shí)際使用效率低下，處理器性能浪費(fèi)嚴(yán)重。
還有一些多處理器網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，采用了基于處理器現(xiàn)有負(fù)載的任務(wù)動(dòng)態(tài)分配方式。這種動(dòng)態(tài)分配方式通常是跟蹤當(dāng)前處理器的運(yùn)行負(fù)載，再將新增的任務(wù)添加到負(fù)載較輕的處理器上。這種方式帶來的問題主要在于，由于同一個(gè)接口可能被多個(gè)處理器來處理，所以必須引入互斥的機(jī)制，影響到多處理器的并行性，從而降低接口的轉(zhuǎn)發(fā)性能。還有一種將各個(gè)處理器設(shè)計(jì)到各個(gè)線卡上的結(jié)構(gòu)，每一個(gè)接口線卡均有自己的處理器，這種設(shè)計(jì)雖然繞開了多處理器負(fù)載分配的問題，但是隨之而來的是處理器數(shù)目的劇增，導(dǎo)致成本上升；由于各處理器不在同一印制電路板上，也導(dǎo)致處理器之間難以高速連接，或高速連接的成本也急劇上升；同時(shí)系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)難度也急劇增大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種高性能多處理器網(wǎng)絡(luò)設(shè)備分配各處理器任務(wù)的方法，使得各個(gè)接口的接收發(fā)送任務(wù)在不影響本身收發(fā)性能的情況下，盡可能均勻的分配到各個(gè)處理上，使各處理器負(fù)載基本均衡，提高處理器的利用率。
本發(fā)明解決所述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是，多處理器負(fù)載分配調(diào)整方法，其特征在于，包括以下步驟a、中央處理單元取得系統(tǒng)接口插槽帶寬狀況；b、根據(jù)各處理器的處理能力，中央處理單元按比例為各處理器分配接口。
進(jìn)一步的，所述步驟a之前還有步驟a0當(dāng)發(fā)生觸發(fā)事件時(shí)，通知中央處理單元。
更進(jìn)一步的說，在各處理器的運(yùn)算能力相當(dāng)?shù)那闆r下，所述步驟b包括b1、當(dāng)可用的處理器數(shù)目為N時(shí)，將接口分為N組，使每組接口的帶寬總和相當(dāng)；b2、更新各處理器所處理的接口表，重新分配各處理器處理的收發(fā)任務(wù)，每個(gè)處理器處理N組接口中的一組接口的收發(fā)任務(wù)。
所述觸發(fā)事件為系統(tǒng)配置發(fā)生變化，具體的說，修改配置、熱拔插或初始化等事件。
所述步驟b中，中央處理單元按照各處理器的工作頻率的比例分配接口。
本發(fā)明的有益效果是，采用本發(fā)明所設(shè)計(jì)的分配方法，會(huì)在系統(tǒng)配置變化時(shí)運(yùn)行計(jì)算，而在系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的時(shí)候，不會(huì)占用處理器資源。并且由于處于較核心位置的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，一般流量都較大，其接口數(shù)據(jù)流量基本與其帶寬相當(dāng)，也只有在這種情況下，才會(huì)對(duì)處理器資源提出較高需求，所以，本發(fā)明的方法使各處理器在運(yùn)行時(shí)所處理的數(shù)據(jù)流量也基本相當(dāng)，比較均勻適當(dāng)?shù)姆峙涮幚砥髻Y源，避免了多處理器系統(tǒng)的忙閑不均。其次，由上面的方案也可以看出，本發(fā)明的方法在每次系統(tǒng)觸發(fā)運(yùn)行至分配結(jié)束后，不需要保存任何狀態(tài)和統(tǒng)計(jì)，系統(tǒng)每次觸發(fā)本流程都從固定狀態(tài)開始，所以便于軟件處理，提高了系統(tǒng)可靠性和主控板熱切換等系統(tǒng)處理的難度。再則，本方案在分配任務(wù)時(shí)以系統(tǒng)的物理插槽為最小單位，避免了不同處理器處理同一個(gè)接口的可能，也就避免了不同處理器之間的互斥操作，提高了多處理的并行性。最后，由于系統(tǒng)的物理插槽數(shù)目是有限、可控的，通常也就是幾個(gè)到幾十個(gè)的數(shù)量級(jí)，所以收集帶寬和分組的計(jì)算都很簡(jiǎn)單高效，對(duì)系統(tǒng)影響極小。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。


圖1是本發(fā)明的方法流程圖。
圖2是實(shí)施例1的示意圖。
具體實(shí)施例方式
參見圖1。本實(shí)施方式設(shè)定的觸發(fā)事件為修改配置、熱拔插或初始化。當(dāng)觸發(fā)事件發(fā)生后，系統(tǒng)的中央處理單元獲取各接口的帶寬信息，然后根據(jù)各個(gè)處理器的運(yùn)算能力分配相應(yīng)的接口，使各處理器的負(fù)載和運(yùn)算能力相當(dāng)。如圖1。
實(shí)施例1參見圖2。
系統(tǒng)的接口1、2、3、4的帶寬分別是1M、1M、2M、4M；處理器A、B、C的工作頻率分別是aHz、aHz、2aHz；在系統(tǒng)初始化時(shí)，觸發(fā)本發(fā)明的分配程序，即對(duì)處理器A、B、C按照1∶1∶2的比例分配接口。
本文所述的“相當(dāng)”不應(yīng)理解為嚴(yán)格的相等，容許出現(xiàn)本技術(shù)領(lǐng)域所認(rèn)可的差異，即“大致相當(dāng)”。對(duì)于普通技術(shù)人員而言，這一點(diǎn)是顯而易見的。
實(shí)施例2本實(shí)施例是在各處理器的運(yùn)算能力大致相當(dāng)?shù)那闆r下的實(shí)例。
系統(tǒng)的接口a、b、c、d、e的帶寬分別是1M、1M、2M、2M、4M；處理器A1、B1的運(yùn)算能力相當(dāng)；當(dāng)接口e發(fā)生熱拔出，觸發(fā)本發(fā)明的分配程序1、余下的接口帶寬狀況報(bào)告系統(tǒng)中央處理單元；2、中央處理單元計(jì)算帶寬總量(1M+1M+2M+2M＝4M)，由于處理器為2個(gè)，分配接口a、c到處理器A1，接口b、d到處理器B1，使處理器A1、B1的負(fù)載大致相當(dāng)。
權(quán)利要求
1.多處理器負(fù)載分配調(diào)整方法，其特征在于，包括以下步驟a、中央處理單元取得系統(tǒng)接口插槽帶寬狀況；b、根據(jù)各處理器的處理能力，中央處理單元按比例為各處理器分配接口。
2.如權(quán)利要求1所述的多處理器負(fù)載分配調(diào)整方法，其特征在于，所述步驟a之前還有步驟a0當(dāng)發(fā)生觸發(fā)事件時(shí)，通知中央處理單元。
3.如權(quán)利要求1所述的多處理器負(fù)載分配調(diào)整方法，其特征在于，在各處理器的運(yùn)算能力相當(dāng)?shù)那闆r下，所述步驟b包括b1、當(dāng)可用的處理器數(shù)目為N時(shí)，將接口分為N組，使每組接口的帶寬總和相當(dāng)；b2、更新各處理器所處理的接口表，重新分配各處理器處理的收發(fā)任務(wù)，每個(gè)處理器處理N組接口中的一組接口的收發(fā)任務(wù)。
4.如權(quán)利要求2所述的多處理器負(fù)載分配調(diào)整方法，其特征在于，所述觸發(fā)事件為系統(tǒng)配置發(fā)生變化。
5.如權(quán)利要求2所述的多處理器負(fù)載分配調(diào)整方法，其特征在于，所述觸發(fā)事件為修改配置、熱拔插或初始化。
6.如權(quán)利要求1所述的多處理器負(fù)載分配調(diào)整方法，其特征在于，所述步驟b中，中央處理單元按照各處理器的工作頻率的比例分配接口。
全文摘要
多處理器負(fù)載分配調(diào)整方法，涉及數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域，尤其涉及多處理器網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中各處理器負(fù)載分配的調(diào)整技術(shù)。本發(fā)明包括以下步驟a.中央處理單元取得系統(tǒng)接口插槽帶寬狀況；b.根據(jù)各處理器的處理能力，中央處理單元按比例為各處理器分配接口。本發(fā)明的方法使各處理器在運(yùn)行時(shí)所處理的數(shù)據(jù)流量也基本相當(dāng)，比較均勻適當(dāng)?shù)姆峙涮幚砥髻Y源，避免了多處理器系統(tǒng)的忙閑不均。
文檔編號(hào)G06F15/16GK1979423SQ200510022179
公開日2007年6月13日 申請(qǐng)日期2005年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月30日
發(fā)明者徐放 申請(qǐng)人:邁普(四川)通信技術(shù)有限公司