[发明专利]用于管理应用程序工作量和数据处理系统的方法

说明书

技术领域

本发明涉及单个处理器或共享的多处理器的计算环境中的应用程序工作量管理。更特殊地，本发明关注对在并发执行的工作量中所共享的数据处理资源进行分配的技术。

背景技术

作为背景技术，单个处理器或共享的多处理器的系统中的工作量管理涉及多个应用程序中的数据处理资源的智能共享，而没有任何一个应用程序支配资源的使用，并因此降低同等应用程序的性能。可以以此方式管理的示例资源包括CPU时间、存储器、磁盘I/O带宽以及网络带宽。在某些工作量管理系统中，(典型地由系统管理员)确定所有将要利用一特定资源的应用程序所需要的该特定资源的数量。接着，分配该资源至不同的专用资源池，每一个资源池都代表该资源的一部分。指派由一个应用程序或由一系列相关的应用程序专用的每一个专用资源池。为方便起见，术语“应用程序”在下文中应理解为表示一个或多个应用程序。

固定的分配方案保证应用程序响应时间的可预测性，因为每一个专用资源池对其应用程序来说总是可用的。然而，应用程序的实际的资源需求会经常少于由专用资源池所提供的量。因此，资源的利用并非是最佳的，因为其中的一部分可能是专用的而未被使用。为纠正这个问题，一些工作量管理系统允许在竞争的应用程序中共享资源。代替被指派一固定的资源分配，在非专用的资源池内部给予应用程序最小资源保证，该非专用的资源池在所有的应用程序间是另外可共享的。这个工作量管理的方法的目的是通过下列保证来提升资源分配的公平性：一方面，保证应用程序的资源利用水平不降到最小保证的水平之下，而另一方面，保证允许与其它应用程序共享资源的不分配部分，其中，该其它应用程序可以具有超过其自身的最小保证的临时需求。也可以制定最大资源分配，以规定将使应用程序得到保证的资源的最大利用。在某些情况下，最大资源分配是固定的。在其它情况下，它仅仅代表对应用程序可用的资源的总数与由其它应用程序使用的实际资源的总数之间的差别。

资源共享方案的缺点是，最初给予应用程序的资源保证可能少于资源使用的高峰期的实际需求。应用程序可以获得更多所需资源的唯一办法是变成与其它应用程序共享的被指派的资源池的一部分。这意味着，在资源使用中的尖峰期，应用程序响应性可能是不可预计的。特别地，如果100％地利用了共享的资源池，并且应用程序具有增加其对共享池的使用的许可和要求，则在可以将另外的分配给予提出请求的应用程序之前，负责资源分配的软件必须从其它应用程序处收回资源。因此，从共享池向提出请求的应用程序分配另外的资源可能要花费时间。举例说来，如果该资源是存储器，则应用程序将要经受延迟，在延迟中，数据传输至磁盘而存储器被释放或相反地被收回。资源分配中的这样的延迟会影响提出请求的应用程序的性能和响应时间。

因此，尽管一些工作量管理解决方案由于创建超尺寸的专用资源池而浪费了资源，但其它的解决方案却因为对共享的资源池分配不足以及当获得多个资源时引入延迟而影响了应用程序的性能。本发明关注于后一类型的应用程序工作量管理的改进，以便避免资源共享中所固有的问题。特别地，需要的是一种特殊技术，凭借该技术可以共享数据处理资源，而不必使可能对该共享资源具有增长的即刻需求的应用程序处于不利。

发明内容

通过用于管理数据处理系统中的应用程序工作量的新方法、系统和计算机程序产品，解决前述问题并获得在此领域中的进步，其中，使用了数据处理资源的可动态保持的保留资源分配的概念。本发明技术包括建立由具有资源利用需求的数据处理应用程序所使用的保留资源分配、共享部分资源(该资源不是保留资源分配的一部分，或相反由该应用程序与其它应用程序所利用)、在应用程序要求增加它的资源利用的时候允许该应用程序消耗保留资源分配、以及当应用程序消耗保留资源分配时从资源的可共享的部分处补充保留资源分配。优点是，为了减少应用程序延迟而不使其它应用程序丧失使用资源的能力，可以有效地管理保留资源分配，使得数据处理资源对应用程序是可用的。

根据示例实施例，保留资源分配可以是固定尺寸或可变尺寸的。如果是后者，则保留资源分配的尺寸可以根据应用程序对资源的利用的水平而变化。如果需要的话，可以根据预定的时间量进度表来管理保留资源分配。或者，可以根据应用程序的运行状态来管理保留资源分配。可以根据规定的策略或使用自治的自调节技术来执行对保留资源分配的管理。除了保留资源分配，应用程序还可以被指派最小资源分配和最大资源分配。

附图说明

如附图所示，从下面对本发明的示例实施例的更为详细的描述中，将可以清楚看到本发明的前述的和其它的特征及优点，附图中：