一种计算机系统资源调度方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种计算机系统资源调度方法及装置，用以解决实时操作系统运行于虚拟机环境中而无法满足实时性要求的问题。所述方法，包括：当检测到预设的资源配置表时，根据所述资源配置表中的处理器内核与操作系统的对应关系，加载实时操作系统至相应的处理器第一内核；根据所述资源配置表中设置的虚拟机控制结构VMCS，在处理器第二内核上建立虚拟机环境，并在所述虚拟机环境中加载通用操作系统，所述处理器第二内核为所述资源配置表中设置的所述通用操作系统对应的处理器内核；根据所述资源配置表中计算机系统资源与操作系统的对应关系，分别为所述实时操作系统以及所述通用操作系统分配相应的计算机系统资源。

A method and device for resource scheduling of computer system

The invention discloses a computer system resource scheduling method and device, which is used to solve the problem of real-time operation system running in the virtual machine environment, but can not meet the real-time requirement. The method comprises the following steps: when detect the default resource allocation table, according to the corresponding relationship between the processor core and the operating system of the resource allocation in the table, loading the real-time operating system to the first processor kernel; according to the control structure of VMCS virtual machine set the resource allocation table, set in a virtual machine environment the second processor core, and load the general operating system in the virtual machine environment, the processor second kernel for general operating system set the resource allocation table corresponding to the processor core; according to the corresponding relationship between the allocation of resources in the form of computer system resources and operating system, respectively. The distribution of the corresponding a computer system of the real-time operating system and the general operating system.

【技术实现步骤摘要】
一种计算机系统资源调度方法及装置
本专利技术涉及实时操作系统及硬件虚拟化
，尤其涉及一种计算机系统资源调度方法及装置。
技术介绍
在传统的工业现场领域，通常使用一台安装有自主开发的实时操作系统(RealTimeOperatingSystem，RTOS)的计算机管控现场设备，以及一台安装有通用操作系统(GeneralPurposeOperatingSystem，GPOS)的计算机处理人机接口与数据采集等任务，这两台计算机通过工业现场总线连接来传输数据，如图1所示，其为传统工业现场计算机应用场景示意图，计算机11安装了通用操作系统Windows或Linux，计算机12安装了实时操作系统RTOS，计算机11与计算机12均在各自的操作系统上安装有若干独立的应用，计算机11与计算机12之间通过现场工业总线13连接来进行数据交互，两个计算机均具有独立的系统资源如处理器、存储设备以及IO(InputOutput，输入输出)设备，如显示设备、网络设备、串口、USB接口等，供各自的操作系统使用。然而，由于上述应用场景需要至少两台物理计算机设备，设备之间还有通过工业现场总线连接，增加了硬件成本及设备管理费用。随着计算机虚拟化技术的发展，利用虚拟机监视器(VirtualMachineMonitor，VMM)可以在一台物理计算机设备上同时运行多个虚拟机，每个虚拟机可以运行一个完整的操作系统，通过将工业领域中管控现场设备的实时操作系统与处理人机接口和数据采集的通用操作系统安装到虚拟机上，可以减少硬件成本及设备管理费用。如图2所示，其为工业现场计算机虚拟化应用场景示意图，计算机20通过虚拟机监视器24划分两个虚拟机：虚拟机21与虚拟机22，虚拟机21与虚拟机22之间通过虚拟工业总线进行连接通信，可以在虚拟机21上安装用于处理人机接口和数据采集的通用操作系统，在虚拟机22上安装管控现场设备的实时操作系统RTOS，虚拟机21与虚拟机22共享计算机20的系统资源：处理器25、存储设备以及IO设备。然而，VMM24的宿主操作系统，即计算机20的操作系统一般为Windows、Linux以及类Linux等非实时操作系统，从而，实时操作系统RTOS运行在虚拟机环境中，破坏了实时性，无法满足现场设备管控的实时性要求。
技术实现思路
本专利技术公开了一种系统资源调度方法、装置及异构操作系统，用以解决实时操作系统运行于虚拟机环境中而无法满足实时性要求的问题。本专利技术实施例提供了一种计算机系统资源调度方法，包括：当检测到预设的资源配置表时，根据所述资源配置表中的处理器内核与操作系统的对应关系，加载实时操作系统至相应的处理器第一内核；根据所述资源配置表中设置的虚拟机控制结构VMCS，在处理器第二内核上建立虚拟机环境，并在所述虚拟机环境中加载通用操作系统，所述处理器第二内核为所述资源配置表中设置的所述通用操作系统对应的处理器内核；根据所述资源配置表中计算机系统资源与操作系统的对应关系，分别为所述实时操作系统以及所述通用操作系统分配相应的计算机系统资源。本专利技术实施例提供了一种计算机系统资源调度装置，包括：第一处理单元，用于当检测到预设的资源配置表时，根据所述资源配置表中的处理器内核与操作系统的对应关系，加载实时操作系统至相应的处理器第一内核；第二处理单元，用于根据所述资源配置表中设置的虚拟机控制结构VMCS，在处理器第二内核上建立虚拟机环境，并在所述虚拟机环境中加载通用操作系统，所述处理器第二内核为所述资源配置表中设置的所述通用操作系统对应的处理器内核；分配单元，用于根据所述资源配置表中计算机系统资源与操作系统的对应关系，分别为所述实时操作系统以及所述通用操作系统分配相应的计算机系统资源。本专利技术实施例提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现上述计算机系统资源调度方法的步骤。本专利技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现上述计算机系统资源调度方法的步骤。本专利技术的有益效果包括：本专利技术提供的计算机系统资源调度方法及装置中，计算机检测预设的资源配置表，当检测到预设的资源配置表时，根据资源配置表中的处理器内核与操作系统的对应关系，加载实时操作系统至相对应的处理器第一内核，再根据资源配置表中设置的虚拟机控制结构，在处理器第二内核上建立虚拟机环境，并在该虚拟机环境中加载通用操作系统，其中，所述处理器第二内核为资源配置表中设置的通用操作系统对应的处理器内核，进而，根据资源配置表中计算机系统资源与操作系统的对应关系，分别为实时操作系统以及通用操作系统分配相应的计算机系统资源，从上述流程可知，在一台物理计算机中，将实时操作系统直接运行于计算机处理器的一个内核上，将通用操作系统运行于计算机处理器的其它内核上的虚拟机环境中，计算机根据预设的资源配置表调度计算机系统资源，实时操作系统与通用操作系统对分配的计算机系统资源独立进行访问，从而满足了实时操作系统的实时性要求。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为传统工业现场计算机应用场景示意图；图2为工业现场计算机虚拟化应用场景示意图；图3为本专利技术实施例提供的计算机系统资源调度方法的应用场景示意图；图4为本专利技术实施例一提供的计算机系统资源调度方法的实施流程示意图；图5为本专利技术实施例二提供的计算机系统资源调度装置的结构示意图；图6为本专利技术实施例三提供的计算机设备的结构示意图。具体实施方式为了解决在异构操作系统中实时操作系统运行于虚拟机环境中而无法满足实时性要求的问题，本专利技术提出了一种计算机系统资源调度方法及装置。本专利技术实施例提供的计算机系统资源调度方法的实施原理是：计算机检测预设的资源配置表，当检测到预设的资源配置表时，根据资源配置表中的处理器内核与操作系统的对应关系，加载实时操作系统至相对应的处理器第一内核，再根据资源配置表中设置的虚拟机控制结构，在处理器第二内核上建立虚拟机环境，并在该虚拟机环境中加载通用操作系统，其中，所述处理器第二内核为资源配置表中设置的通用操作系统对应的处理器内核，进而，根据资源配置表中计算机系统资源与操作系统的对应关系，分别为实时操作系统以及通用操作系统分配相应的计算机系统资源，从上述流程可知，在一台物理计算机中，将实时操作系统直接运行于计算机处理器的一个内核上，将通用操作系统运行于计算机处理器的其它内核上的虚拟机环境中，计算机根据预设的资源配置表调度计算机系统资源，实时操作系统与通用操作系统对分配的计算机系统资源独立进行访问，从而满足了实时操作系统的实时性要求。以下结合说明书附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术，并且在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。首先参考图3，其为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种计算机系统资源调度方法，其特征在于，包括：当检测到预设的资源配置表时，根据所述资源配置表中的处理器内核与操作系统的对应关系，加载实时操作系统至相应的处理器第一内核；根据所述资源配置表中设置的虚拟机控制结构VMCS，在处理器第二内核上建立虚拟机环境，并在所述虚拟机环境中加载通用操作系统，所述处理器第二内核为所述资源配置表中设置的所述通用操作系统对应的处理器内核；根据所述资源配置表中计算机系统资源与操作系统的对应关系，分别为所述实时操作系统以及所述通用操作系统分配相应的计算机系统资源。

【技术特征摘要】
1.一种计算机系统资源调度方法，其特征在于，包括：当检测到预设的资源配置表时，根据所述资源配置表中的处理器内核与操作系统的对应关系，加载实时操作系统至相应的处理器第一内核；根据所述资源配置表中设置的虚拟机控制结构VMCS，在处理器第二内核上建立虚拟机环境，并在所述虚拟机环境中加载通用操作系统，所述处理器第二内核为所述资源配置表中设置的所述通用操作系统对应的处理器内核；根据所述资源配置表中计算机系统资源与操作系统的对应关系，分别为所述实时操作系统以及所述通用操作系统分配相应的计算机系统资源。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在检测预设的资源配置表之前，还包括：检测计算机系统资源；根据检测到的计算机系统资源，建立可用系统资源信息列表并显示。3.如权利要求1-2所述的方法，其特征在于，还包括：判断为所述通用操作系统分配的计算机系统资源是否存在于所述可用系统资源信息列表中；如果是，则允许所述通用操作系统访问为其分配的所述计算机系统资源；如果否，则禁止所述通用操作系统访问为其分配的所述计算机系统资源。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述VMCS至少包括以下数据区域：虚拟机状态区、虚拟机监视器VMM状态区、虚拟机执行控制区和虚拟机退出信息区；以及根据所述资源配置表中设置的虚拟机控制结构VMCS，在处理器的第二内核上建立虚拟机环境，具体包括：当检测到虚拟机开启指令时，从所述虚拟机状态区加载处理器的状态信息；当检测到在所述虚拟机执行控制区设置的退出虚拟机环境的触发事件时，退出所述虚拟机环境，其中，所述触发事件至少包括以下一项：接收到输入输出IO操作退出位图和接收到异常中断退出位图；当检测到退出所述虚拟机环境后，从所述VMM状态区加载VMM的工作状态。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述处理器的状态信息至少包括段寄存器信息、当前指令地址信息、处理器的控制寄存器信息以及中断状态信息；所述虚拟机退出信息区用于记录引起虚拟机退出的原因的数据信息。6.一种计算机系统资源调度装置，其特征在于，包括：第一处理单元，用于当检测到预设的资源配置表时，根据所述资源配置表中的处理器内核与操作系统的对应关系，加载实时操作系统至相应的处理器...

【专利技术属性】
技术研发人员：张朝鹏，
申请(专利权)人：北京东土科技股份有限公司，北京科银京成技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11