芯片、IO调度方法和IO调度装置与流程

芯片、io调度方法和io调度装置
技术领域
1.本技术涉及芯片技术领域，具体而言，涉及一种芯片、io调度方法、io调度装置、计算机可读存储介质和处理器。


背景技术：

2.现有的io调度算法都是基于软件去实现的，而在设备侧处理io调度，基于嵌入式操作系统，调试和跟踪相对比较困难，芯片片内io调度因内部io处理不均衡、不合理导致io时延较高。
3.在背景技术部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的背景技术的理解，因此，背景技术中可能包含某些信息，这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。


技术实现要素：

4.本技术的主要目的在于提供一种芯片、io调度方法、io调度装置、计算机可读存储介质和处理器，以解决现有技术中io调度算法的io命令时延高的问题。
5.根据本发明实施例的一个方面，提供了一种芯片，芯片包括处理器，所述处理器用于执行io命令，所述芯片包括：先入先出队列，与所述处理器通信连接，所述先入先出队列用于保存超时命令并按照保存顺序发送至处理器，所述超时命令为时延超过所述io命令的命令超时时间的所述io命令，所述命令超时时间为根据所述io命令的优先级设定的；控制器，用于监测所述io命令的所述时延并在所述io命令的所述时延大于所述io命令的所述命令超时时间的情况下，将所述io命令压栈到所述先入先出队列。
6.可选地，所述芯片还包括：寄存器，用于存储所述io命令的所述命令超时时间。
7.可选地，所述芯片还包括：中断控制器，与所述先入先出队列和所述处理器，所述中断控制器用于被所述io命令触发时发送所述io命令至所述处理器。
8.根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种io调度方法，应用于数据处理设备，所述数据处理设备包括处理器和先入先出队列，所述处理器用于执行io命令，所述方法包括：监测所述io命令的时延；当所述时延大于所述io命令的延时阈值，将所述io命令压栈到所述先入先出队列；控制所述先入先出队列将所述io命令发送至所述处理器。
9.可选地，所述时延为所述io命令进入业务流程的时间，监测所述io命令的时延，包括：记录所述io命令进入所述业务流程的时间，得到开始时间；根据所述开始时间和当前时间确定所述时延。
10.可选地，所述芯片还包括中断控制器，控制所述先入先出队列将所述io命令发送至所述处理器，包括：控制所述先入先出队列按照压栈顺序所述io命令依次触发所述中断控制器；控制所述中断控制器将所述io命令发送至所述处理器。
11.可选地，所述芯片还包括寄存器，所述寄存器用于存储所述io命令的所述命令超时时间，在监测所述io命令的时延之前，所述方法还包括：读取所述寄存器存储的所述命令
超时时间。
12.根据本发明实施例的再一方面，还提供了一种io调度装置，芯片包括处理器和先入先出队列，所述处理器用于执行io命令，所述装置包括：监测单元，用于监测所述io命令的时延；处理单元，用于当所述时延大于所述io命令的延时阈值，将所述io命令压栈到所述先入先出队列；控制单元，用于控制所述先入先出队列将所述io命令发送至所述处理器。
13.根据本发明实施例的又一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，所述程序执行任意一种所述的方法。
14.根据本发明实施例的再一方面，还提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行任意一种所述的方法。
15.在本发明实施例中，上述芯片中，控制器监测上述io命令的时延并在上述时延大于上述io命令的命令超时时间的情况下，将上述io命令压栈到上述先入先出队列，上述先入先出队列用于保存超时命令并按照保存顺序发送至处理器。该芯片通过控制器监测上述io命令的时延，以将时延大于io命令的命令超时时间的io命令压栈到先入先出队列，使得先入先出队列按照先入先出的顺序将io命令发送至处理器，使得处理器按照io命令超时的顺序依次处理，减小了io时延，解决了现有技术中io调度算法的io命令时延高的问题。
附图说明
16.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
17.图1示出了根据本技术的一种实施例的芯片的示意图；
18.图2示出了根据本技术的一种实施例的io调度方法的流程图；
19.图3示出了根据本技术的一种实施例的io调度装置的示意图。
具体实施方式
20.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
21.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
22.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
23.应该理解的是，当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及权利要求书中，当
描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“连接”至该另一元件。
24.正如背景技术中所说的，现有技术中io调度算法的io命令时延高，为了解决上述问题，本技术的一种典型的实施方式中，提供了一种芯片、io调度方法、io调度装置、计算机可读存储介质和处理器。
25.根据本技术的实施例，提供了一种芯片，芯片包括处理器，上述处理器用于执行io命令，如图1所示，该芯片包括：
26.先入先出队列fifo，与上述处理器通信连接，上述先入先出队列用于保存超时命令并按照保存顺序发送至处理器，上述超时命令为时延超过上述io命令的命令超时时间的上述io命令，上述命令超时时间为根据上述io命令的优先级设定的；
27.控制器，用于监测上述io命令的上述时延并在上述io命令的上述时延大于上述io命令的上述命令超时时间的情况下，将上述io命令压栈到上述先入先出队列。
28.上述芯片中，控制器监测上述io命令的时延并在上述时延大于上述io命令的命令超时时间的情况下，将上述io命令压栈到上述先入先出队列，上述先入先出队列用于保存超时命令并按照保存顺序发送至处理器。该芯片通过控制器监测上述io命令的时延，以将时延大于io命令的命令超时时间的io命令压栈到先入先出队列，使得先入先出队列按照先入先出的顺序将io命令发送至处理器，使得处理器按照io命令超时的顺序依次处理，减小了io时延，解决了现有技术中io调度算法的io命令时延高的问题。
29.本技术的一种实施例中，上述芯片还包括寄存器，上述寄存器用于存储上述io命令的上述命令超时时间。具体地，上述控制器调取io命令的上述命令超时时间，以与上述io命令的时延进行比较，以确定时延是否超出上述命令超时时间。
30.本技术的一种实施例中，如图1所示，上述芯片还包括中断控制器，上述中断控制器与上述先入先出队列和上述处理器，上述中断控制器用于被上述io命令触发时发送上述io命令至上述处理器。具体地，上述先入先出队列中按照先入先出的顺序触发中断，以上传至处理器，使得处理器执行io命令。
31.根据本技术的实施例，提供了一种io调度方法，应用于数据处理设备，上述数据处理设备包括处理器和先入先出队列，上述处理器用于执行io命令。
32.图2是根据本技术实施例的io调度方法的流程图。如图2所示，该方法包括以下步骤：
33.步骤s101，监测上述io命令的时延；
34.步骤s102，当上述时延大于上述io命令的延时阈值，将上述io命令压栈到上述先入先出队列；
35.步骤s103，控制上述先入先出队列将上述io命令发送至上述处理器。
36.上述io调度方法中，芯片包括处理器和先入先出队列，上述处理器用于执行io命令，首先，监测上述io命令的时延；然后，当上述时延大于上述io命令的延时阈值，将上述io命令压栈到上述先入先出队列；最后，控制上述先入先出队列将上述io命令发送至上述处理器。该方法通过监测上述io命令的时延，以将时延大于io命令的命令超时时间的io命令压栈到先入先出队列，使得先入先出队列按照先入先出的顺序将io命令发送至处理器，使得处理器按照io命令超时的顺序依次处理，减小了io时延，解决了现有技术中io调度算法
的io命令时延高的问题。
37.需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
38.本技术的一种实施例中，上述时延为上述io命令进入业务流程的时间，监测上述io命令的时延，包括：记录上述io命令进入上述业务流程的时间，得到开始时间；根据上述开始时间和当前时间确定上述时延。具体地，上述业务流程配置命令寄存器和流程时延配置寄存器，上述命令寄存器记录上述io命令进入流程的时间，即为开始时间，即可开始时间和当前时间确定io命令的时延，以实现监测io命令的时延，上述流程时延配置寄存器记录io命令的命令超时时间。
39.本技术的一种实施例中，上述芯片还包括中断控制器，控制上述先入先出队列将上述io命令发送至上述处理器，包括：控制上述先入先出队列按照压栈顺序上述io命令依次触发上述中断控制器；控制上述中断控制器将上述io命令发送至上述处理器。具体地，上述先入先出队列具有先入先出的特征，即可使得io命令按照压栈顺序，也就是进入先入先出队列的属性，依次触发中断以上传至处理器，使得处理器按照io命令超时的顺序依次处理，提高io调度的合理性，降低时延。
40.本技术的一种实施例中，上述芯片还包括寄存器，上述寄存器用于存储上述io命令的上述命令超时时间，在监测上述io命令的时延之前，上述方法还包括读取上述寄存器存储的上述命令超时时间。具体地，上述寄存器记录io命令的命令超时时间，以便控制器调取来判断io命令时延是否超时。
41.本技术实施例还提供了一种io调度装置，需要说明的是，本技术实施例的io调度装置可以用于执行本技术实施例所提供的用于io调度方法。以下对本技术实施例提供的io调度装置进行介绍，io调度装置应用于数据处理设备，上述数据处理设备包括处理器和先入先出队列，上述处理器用于执行io命令。
42.图3是根据本技术实施例的io调度装置的示意图。如图3所示，该装置包括：
43.监测单元10，用于监测上述io命令的时延；
44.处理单元20，用于当上述时延大于上述io命令的延时阈值，将上述io命令压栈到上述先入先出队列；
45.控制单元30，用于控制上述先入先出队列将上述io命令发送至上述处理器。
46.上述io调度装置中，芯片包括处理器和先入先出队列，上述处理器用于执行io命令，监测单元监测上述io命令的时延；处理单元当上述时延大于上述io命令的延时阈值，将上述io命令压栈到上述先入先出队列；控制单元控制上述先入先出队列将上述io命令发送至上述处理器。该装置通过监测上述io命令的时延，以将时延大于io命令的命令超时时间的io命令压栈到先入先出队列，使得先入先出队列按照先入先出的顺序将io命令发送至处理器，使得处理器按照io命令超时的顺序依次处理，减小了io时延，解决了现有技术中io调度算法的io命令时延高的问题。
47.本技术的一种实施例中，上述时延为上述io命令进入业务流程的时间，上述监测单元包括记录模块和确定模块，其中，上述记录模块用于记录上述io命令进入上述业务流程的时间，得到开始时间；上述确定模块用于根据上述开始时间和当前时间确定上述时延。
具体地，上述业务流程配置命令寄存器和流程时延配置寄存器，上述命令寄存器记录上述io命令进入流程的时间，即为开始时间，即可开始时间和当前时间确定io命令的时延，以实现监测io命令的时延，上述流程时延配置寄存器记录io命令的命令超时时间。
48.本技术的一种实施例中，上述芯片还包括中断控制器，上述控制单元包括第一控制模块和第二控制模块，其中，上述第一控制模块用于控制上述先入先出队列按照压栈顺序上述io命令依次触发上述中断控制器；上述第二控制模块用于控制上述中断控制器将上述io命令发送至上述处理器。具体地，上述先入先出队列具有先入先出的特征，即可使得io命令按照压栈顺序，也就是进入先入先出队列的属性，依次触发中断以上传至处理器，使得处理器按照io命令超时的顺序依次处理，提高io调度的合理性，降低时延。
49.本技术的一种实施例中，上述芯片还包括寄存器，上述寄存器用于存储上述io命令的上述命令超时时间，，上述装置还包括获取单元，上述获取单元用于在监测上述io命令的时延之前读取上述寄存器存储的上述命令超时时间。具体地，上述寄存器记录io命令的命令超时时间，以便控制器调取来判断io命令时延是否超时。
50.上述io调度装置包括处理器和存储器，上述单元等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。
51.处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来解决现有技术中io调度算法的io命令时延高的问题。
52.存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(rom)或闪存(flash ram)，存储器包括至少一个存储芯片。
53.本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现上述方法。
54.本发明实施例提供了一种处理器，上述处理器用于运行程序，其中，上述程序运行时执行上述方法。
55.本发明实施例提供了一种设备，设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，处理器执行程序时实现至少以下步骤：
56.步骤s101，监测上述io命令的时延；
57.步骤s102，当上述时延大于上述io命令的延时阈值，将上述io命令压栈到上述先入先出队列；
58.步骤s103，控制上述先入先出队列将上述io命令发送至上述处理器。
59.本文中的设备可以是服务器、pc、pad、手机等。
60.本技术还提供了一种计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有至少如下方法步骤的程序：
61.步骤s101，监测上述io命令的时延；
62.步骤s102，当上述时延大于上述io命令的延时阈值，将上述io命令压栈到上述先入先出队列；
63.步骤s103，控制上述先入先出队列将上述io命令发送至上述处理器。
64.在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
65.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如上述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
66.上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
67.另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
68.上述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取计算机可读存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个计算机可读存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例上述方法的全部或部分步骤。而前述的计算机可读存储介质包括：u盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
69.从以上的描述中，可以看出，本技术上述的实施例实现了如下技术效果：
70.1)、本技术的io调度方法中，芯片包括处理器和先入先出队列，上述处理器用于执行io命令，首先，监测上述io命令的时延；然后，在上述时延大于上述io命令的命令超时时间的情况下，将上述io命令压栈到上述先入先出队列；最后，控制上述先入先出队列将上述io命令发送至上述处理器。该方法通过监测上述io命令的时延，以将时延大于io命令的命令超时时间的io命令压栈到先入先出队列，使得先入先出队列按照先入先出的顺序将io命令发送至处理器，使得处理器按照io命令超时的顺序依次处理，减小了io时延，解决了现有技术中io调度算法的io命令时延高的问题。
71.2)、本技术的io调度方法中，芯片包括处理器和先入先出队列，上述处理器用于执行io命令，首先，监测上述io命令的时延；然后，当上述时延大于上述io命令的延时阈值，将上述io命令压栈到上述先入先出队列；最后，控制上述先入先出队列将上述io命令发送至上述处理器。该方法通过监测上述io命令的时延，以将时延大于io命令的命令超时时间的io命令压栈到先入先出队列，使得先入先出队列按照先入先出的顺序将io命令发送至处理器，使得处理器按照io命令超时的顺序依次处理，减小了io时延，解决了现有技术中io调度算法的io命令时延高的问题。
72.3)、本技术的io调度装置中，芯片包括处理器和先入先出队列，上述处理器用于执行io命令，监测单元监测上述io命令的时延；处理单元当上述时延大于上述io命令的延时阈值，将上述io命令压栈到上述先入先出队列；控制单元控制上述先入先出队列将上述io命令发送至上述处理器。该装置通过监测上述io命令的时延，以将时延大于io命令的命令
超时时间的io命令压栈到先入先出队列，使得先入先出队列按照先入先出的顺序将io命令发送至处理器，使得处理器按照io命令超时的顺序依次处理，减小了io时延，解决了现有技术中io调度算法的io命令时延高的问题。
73.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。