[发明专利]用于调度计算机微作业以在非干扰时间执行的方法、系统和装置

说明书

技术领域

本发明涉及在计算环境中执行软件应用。具体地，本发明的实施例涉 及将应用的计算或输入/输出作业划分成微作业(micro-job)并将这些微作 业的执行分配到计算机资源利用率较低的时段，以使得对这些微作业的执 行不会严重影响其他应用和作业的性能。

背景技术

在大型计算机的早期，按一批一批的作业来运行软件程序的概念是标 准的做法。计算机的数目是有限的，因此用户必须对其作业进行调度，以 在计算机未用于某个其他的更重要的作业时在计算机上运行(作业)。在 这种系统中，每个作业被调度为没有中断地运行直到完成，之后是下一个 作业，然后是再下一个。可用的计算机时间的有限性使得必须在“业余时 间”(off-hour)运行低优先级作业，以便不会对高优先级的应用造成延 迟。

最近，多任务计算机系统已经允许了通过单个CPU来同时或交错地执 行两个或更多个作业。多任务计算机系统允许许多应用在同一个总的时间 段中执行。通常，多任务系统具有复杂的内部调度算法，其中，根据指派 的优先级来调度进程。但是，应用仍然会争用计算资源。为了缓和资源争 用，多任务系统中的应用可在操作者调度的基础上在“业余时间”运行。

在业余时间运行的应用可包括维护作业、例如备份、索引编排、软件 更新、病毒和恶意软件扫描以及碎片整理。业余时间处理的候选还可包括 运行报告、执行财务计算等等的软件应用。但是，诸如索引编排器之类的 一些应用应当在生产时间期间运行。因此，不是所有的应用都适合于在业 余时间执行。

调度作业以在业余时间运行的另一个问题是在该作业被调度来运行的 时间计算机可能被关闭了。另一个问题是某些机器没有明确标识的业余时 间。例如，许多计算机系统一天二十四小时都被用于这样一个计算活动： 该计算活动被认为是足够重要的，因此不应当被中断一长段时间。因此， 不存在用来调度作业的“业余时间”。还有一个问题在于，通常用户必须 判定何时应当调度作业来进行业余时间计算。这样，设定调度就会占用用 户的时间，并且可能发生用户差错。

如前所述，对计算作业的运行可能会干扰用户使用计算机的能力，并 且可能夺走其他可能更紧迫的应用和作业的资源。扼制(throttling)是一 种用于使这些负面影响达到最低限度的技术。扼制防止了应用或作业使用 比所分配量更多的资源。扼制的类型包括盘I/O扼制、CPU扼制和网络扼 制。例如，CPU扼制可包括为某一应用确立目标CPU利用率极限，并且 如果该应用超过该目标极限，则强迫该应用停止工作。扼制有时被应用到 用于维护应用或不那么重要的计算作业的计算机资源。虽然扼制确实有 益，但是计算作业的资源使用对于其他作业和应用来说并不是完全透明 的。

同时，值得注意的是，即使是在对紧急的最高优先级作业进行处理期 间，也有相当多的计算资源未被使用。CPU、存储器、盘驱动器和网络的 速度的巨大差异通常导致这些组件中的一个或多个在其他组件之一完全被 消耗的同时处于空闲中。例如，3GHz的CPU常常在等待盘驱动器以按毫 秒来衡量的平均访问时间检索数据的同时处于空闲。

为了恢复和利用这些资源(否则就会损失)，需要的是这样一种技 术，其允许一个或多个作业在不严重影响其他作业或应用的情况下在计算 机系统中执行。该技术不应当消耗用户的时间来调度作业，也不应当在该 作业运行时影响用户与计算机系统的交互。该技术不应当要求调度作业以 在业余时间运行。该技术应当能够被没有业余时间的计算机系统所利用， 并且对其有益。

本部分中描述的方法是能够被实行的方法，但不一定是先前已经设想 过或实行过的方法。因此，除非另有指明，否则不应当认为本部分中描述 的任何方法仅因为被包括在本部分中就可以被当作现有技术。

附图说明

在附图中以示例方式而非限制方式示出了本发明，在附图中相似的标 号指代类似的元件，其中：

图1是根据本发明实施例用于执行微作业的体系结构的图。

图2示出传统应用存储器占用量与根据本发明实施例的应用存储器占 用量的比较。

图3是示出根据本发明实施例利用微作业来执行具备微作业调度器能 力的应用的过程步骤的流程图。

图4示出根据本发明实施例利用微作业来对存储介质进行碎片整理的 过程步骤。

图5是示出本发明实施例可在其上实现的计算机系统的框图。