[发明专利]用于分发分派窗内的未使用的处理器循环的方法和系统

说明书

技术领域

本发明一般涉及改进的数据处理系统。更具体地，本发明针对于用来动态地分发分派窗内的未使用的处理器循环的计算机实现的方法、系统和计算机可用程序代码。

背景技术

典型地，现代的计算机系统包括中央处理单元(CPU)、以及存储、检索和传送信息所需的诸如通信总线和存储器的支持硬件。其还包括例如与外部世界通信所需的硬件，如输入/输出控制器或存储控制器、以及附接到其的装置，如键盘、监视器、带驱动器、盘驱动器、以及耦接到网络的通信线路。CPU是计算机系统的心脏。CPU执行包括计算机程序的指令，并指挥其它计算机系统组件的操作。

基本上，大多数计算机系统以相同的方式操作，这是因为CPU仅能够执行有限的非常简单的操作集合，如算术、逻辑比较、以及从一个位置到另一个位置的数据移动。程序可指挥CPU执行大量的这些简单的操作，但是，必须非常快地执行每个操作。因此，计算机系统的改进需要使这些系统不断变得更快。

可按照每单位时间执行的操作的数目而测定计算机系统的总体速度(也被称为吞吐量)。在不改变计算机系统的时钟速度的情况下，有可能通过使用特定计算机组件的多个复制物(并且，具体地，通过使用多个处理器)，而改善吞吐量。在集成电路芯片上封装的各个处理器和其它组件的适当的适度(modest)成本使这成为可行。结果，很多当前的大规模计算机系统设计包括多个处理器、高速缓存、总线、I/O驱动器、存储装置等。

响应于增大的系统复杂度的一种近来的发展为：大计算机系统的各种资源的逻辑分区。逻辑分区(LPAR)是计算机系统的处理器、存储器、以及其它资源的逻辑分割，其允许逻辑分区运行其自身的操作系统副本和关联的应用。理论上，逻辑分区意味着：在计算机系统内建立多个分立的分区，并且，将计算机系统的资源分配给各个分区。在逻辑分区内执行每个操作，其意味着：该操作仅可使用被分配给该分区的资源，而不可使用被分配给其它分区的任何资源。在计算机系统内的逻辑分区的这样的创建被称为“虚拟环境”。

通常，通过系统管理员或具有类似权限的用户来创建逻辑分区。通过向在计算机系统上驻留的适当的管理软件发出命令、而不是对硬件组件的物理上的重新配置，而执行分区的创建。预计到、并且事实上，逻辑分区的一个好处在于，系统管理员可响应于改变的需要、或对计算机系统的性能的更好的理解，而重新分配系统资源。

目前，分区是专用处理器分区、或共享处理器分区。使用计算机系统内的专用处理器分区方案的系统管理员将一个完整的处理器的多个增量(increment)中的处理器分配给分区。使用共享处理器分区方案的系统管理员将一个完整的处理器的一个增量、或“片(slice)”分配给分区，其被称为微分区。

存在两种类型的微分区，即，“封顶的(capped)”和“未封顶的(uncapped)”。不允许封顶的分区超过其时间权利(time entitlement)，而允许未封顶的分区超过其时间权利。时间权利是系统管理员分配给具体分区的给定数目的处理单元、或CPU循环。封顶的分区指示：分区将不会超过其被分配的处理容量。如果系统管理员知道操作将永远不会需要比特定量的处理容量更多的处理容量，则系统管理员可使用封顶的分区。

在虚拟环境中，确保分区完全使用在分派窗(dispatch window)内分区的时间权利，例如，其可为10毫秒(ms)。分派窗定义了允许开始操作的周期。将分派窗的任意未使用的部分重新分发给计算机系统内的未封顶的分区。当前的重新分发方法在某种程度上是随机的，这是因为计算机系统使用标准的抽彩调度策略(lottery scheduling policy)。伴随此标准的抽彩调度重新分发方法的问题在于，其未给出对最繁忙的未封顶的分区的优先处理。

仅在分区具有要做的工作时才分派分区。将分区置于队列中，直到分派了该分区为止。该队列仅包含准备运行的分区、或等待中断的分区。