CN102546920A

CN102546920A - 一种运行进程的方法、系统及设备

Info

Publication number: CN102546920A
Application number: CN2011100005020A
Authority: CN
Inventors: 章锋
Original assignee: China Mobile Communications Co Ltd
Current assignee: China Mobile Communications Co Ltd
Priority date: 2011-01-04
Filing date: 2011-01-04
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2031-01-04
Also published as: CN102546920B

Abstract

本发明公开了一种运行进程的方法、系统及设备，主要内容包括：根据终端负载、服务器能力以及通信状态来动态迁移终端进程，将本应在终端侧运行的进程迁移至在服务器侧运行，由于服务器的能力以及终端与服务器之间的网络状态都能够支持进程迁移，因此，通过本发明方案可以确保进程迁移的正确运行，有效地降低运行进程对手机造成的计算压力。

Description

一种运行进程的方法、系统及设备

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种运行进程的方法、系统及设备。

背景技术

随着手机的软、硬件能力的不断提升，手机特别是智能手机的功能日益强大，用户对手机的应用不再仅仅满足于打电话、发短消息和个人信息管理，而是越来越多地使用手机的拍照、录像、听音乐、玩游戏、浏览网页、收发邮件、识别语言和图像处理等业务应用软件，并逐步用于企业应用和移动办公领域，同时，为了使手机能够安全地运行上述功能，在手机中也需要杀毒软件和防火墙软件能安全应用软件。

由于手机中运行了大量应用软件(包括业务应用软件和安全应用软件)，因此，对手机的计算能力提出了较高的要求。目前，为了解决手机的计算能力不能很好地满足大量应用软件运行的问题，将需要在手机上运行的进程迁移到服务器端，即将该进程的计算过程转移到服务器端运行，从而有效降低对手机的计算压力，同时还能够降低计算过程为手机带来的功耗。将手机上运行的计算过程迁移到服务器端的方式为：

将原本需要在终端内运行的进程迁移至服务器端，由服务器端来运行该进程，同时利用服务器集群中负载均衡的思想，将迁移至服务器端的进程在不同服务器之间动态迁移，避免某一服务器的负载过大的问题。

在目前的迁移方式中，终端只能按照固定方式将全部或部分进程进行迁移，而在实际操作中，由于网络带宽以及手机/服务器的能力不同，在这种固定迁移方式下，可能出现服务器端无法正确运行相应进程的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种运行进程的方法、系统及设备，用以解决现有技术中存在的固定迁移方式下，可能出现服务器端无法正确运行迁移进程的问题。

一种运行进程的方法，所述方法包括：

终端在启动第一进程时，检测终端的负载、第一进程运行时需要的计算能力、服务器能够提供的计算能力以及终端与服务器之间的传输带宽中的一个或多个信息；

在检测出的信息满足设定条件时，终端将运行所述第一进程的输入参数同步至服务器，指示该服务器根据接收到的输入参数运行第一进程；

终端接收服务器运行所述第一进程后返回的运行结果。

一种运行进程的系统，所述系统包括：

终端，用于在启动第一进程时，检测终端的负载、第一进程运行时需要的计算能力、服务器能够提供的计算能力以及终端与服务器之间的传输带宽中的一个或多个信息，在检测出的信息满足设定条件时，将运行第一进程的输入参数同步至服务器，并接收服务器返回的运行结果；

服务器，用于根据接收到的输入参数运行第一进程，并向终端返回运行结果。

一种终端，所述终端包括：

检测模块，用于在启动第一进程时，检测终端的负载、服务器能够提供的计算能力以及终端与服务器之间的传输带宽中的一个或多个信息；

迁移模块，用于在检测出的信息满足设定条件时，将运行所述第一进程的输入参数同步至服务器，指示该服务器根据接收到的输入参数运行第一进程；

接收模块，用于接收服务器运行所述第一进程后返回的运行结果。

一种服务器，所述服务器包括：

接收模块，用于接收终端同步至的输入参数，所述输入参数是终端在启动第一进程时，检测终端的负载、第一进程运行时需要的计算能力、服务器能够提供的计算能力以及终端与服务器之间的传输带宽中的一个或多个信息，在检测出的信息满足设定条件时发送的；

运行模块，用于根据接收到的输入参数运行第一进程；

返回模块，用于向终端返回运行结果。

本发明实施例根据终端负载、服务器能力以及通信状态来动态迁移终端进程，将本应在终端侧运行的进程迁移至在服务器侧运行，由于服务器的能力以及终端与服务器之间的网络状态都能够支持进程迁移，因此，通过本发明方案可以确保进程迁移的正确运行，有效地降低运行进程对终端造成的计算压力。

附图说明

图1为本发明实施例一中运行进程的方法示意图；

图2为本发明实施例二中终端和服务器之间通信关系示意图；

图3为本发明实施例三中运行进程的系统结构示意图；

图4为本发明实施例四中终端各逻辑部件示意图；

图5为本发明实施例五中服务器各逻辑部件示意图。

具体实施方式

为了能够将终端侧运行的进程正确迁移到服务器侧，本发明实施例提出一种新的运行进程的方案，在本发明实施例的方案中，根据终端负载、服务器能力以及通信状态来动态迁移终端进程，在终端的状态较差、服务器的状态较好且网络能力能够支持进程迁移时，将本应在终端侧运行的进程迁移至服务器侧运行，由于服务器的能力以及终端与服务器之间的网络状态都能够支持进程迁移，因此，通过本发明方案可以确保进程迁移的正确运行，以降低运行进程对手机造成的计算压力。

下面结合说明书附图对本发明实施例进行详细说明。

本发明各实施例中涉及的终端可以是能够进行网络传输的智能手机，也可以是有计算能力转移需求的其他终端；本发明各实施例中涉及的服务器是具有强运算能力的设备，如通过USB、WIFI或其他方式与终端通信的计算机或网络设备。

本发明各实施例中涉及的终端可以采用诸如ARM架构的Android/OMS操作系统，并安装多种进程；在服务器中为终端搭建一个VMM虚拟机，在该VMM虚拟机上运行与终端版本相同的Android/OMS操作，所不同的是，为了使服务器具有较好的运算能力，在服务器中的操作系统采用x86架构，为了避免对服务器操作系统内核的改造，在服务器内安装与终端内相同的进程。

如图1所示，为本发明实施例一中运行进程的方法示意图，所述方法包括以下步骤：

步骤101：终端启动进程。

如本实施例一中的终端为智能手机，则在需要启动终端内的某一进程时，用户可以点击显示器中的图标，此时，终端收到启动该进程的请求消息。

步骤102：终端判断是否需要进行进程迁移，若是，则执行步骤103；否则，在终端内运行该进程。

在步骤101中，终端接收到用户触发的请求消息后，并不立即运行该进程，而是通过对终端、服务器、终端和服务器之间的传输通道的检测来判断是否需要迁移进程。终端的判断过程如下：

第一步：终端检测以下信息中的一个或多个的组合。

终端的负载信息、进程运行时需要的计算能力、服务器能够提供的计算能力信息以及终端与服务器之间的传输带宽信息。

第二步：判断检测出的信息是否满足设定条件，若是，则确定需要迁移进程；否则，在终端内运行该进程。

本步骤中的设定条件是对检测出的信息的判定标准，包括但不限于以下任意一项或多项的组合：

第一项：终端的负载达到第一门限值，在满足本项条件时，表示终端的负载过大，不适宜继续运行进程；

第二项：进程运行时需要的计算能力达到阈值，在满足本项条件时，表示准备运行的进程要求的计算能力，终端很难满足该进程需要的计算能力，或是终端在满足该进程的计算能力后，无法满足其他进程的运行需求；

第三项：服务器能够提供的计算能力能够满足所述第一进程运行时所需的计算能力，在满足本项条件时，表示服务器有能力接收从终端迁移来的进程；

第四项：终端与服务器之间的传输带宽达到第二门限值，在满足本项条件时，表示传输带宽能够支持进程迁移至服务器时，终端与服务器之间的信息传输。

当以上四项设定条件中的任一项或多项满足时，认为满足设定条件，需要迁移进程；较优地，本实施例还可以将以上四项组合使用来判断是否需要迁移进程：

例如：在满足第一项和/或第二项时，为了降低终端的计算压力，将该进程迁移至服务器；在不满足第一项和第二项但满足第三项或第四项时，可以迁移进程，以达到降低终端计算压力的目的，也可以不迁移进程，此时，由于终端负载并不大且进程所需的计算能力不高，在终端内足以运行该进程，也避免了过于频繁的进程迁移反而影响终端的性能，造成终端的资源浪费。

步骤103：终端确定运行该进程时采用的输入参数。

本步骤中的输入参数是对进程进行运行的依据，如所述进程是图像处理进程，则所述输入参数可以是对原始图像的调整参数，包括：调整后的图像尺寸、分辨率、象素点亮度等。

所述输入参数可以在步骤101中由用户通过请求消息发送给终端，表示用户希望该进程进行的操作。

步骤104：终端将所述输入参数同步至服务器。

终端通过与服务器之间的传输通道来传输所述输入参数。例如：终端通过WIFI与服务器建立传输通道，则终端将所述输入参数通过WIFI传输通道发送至服务器。

在本步骤中，终端还可以向服务器发送触发服务器运行迁移进程的触发消息，该触发消息中可以同时携带需要运行的进程标识。

步骤105：服务器根据接收到的输入参数运行进程。

由于本实施例一中的服务器内安装的进程与终端内安装的进程相同，因此，当服务器接收到终端发送的触发消息后，根据其中携带的进程标识，确定需要运行的进程，并按照接收到的输入参数运行该进程。

步骤106：服务器运行完毕进程后，向终端返回运行结果。

此时，终端迁移至服务器的进程已运行完毕，若终端获得的运行结果是用户请求的结果，则向用户展示运行结果，若终端获得的运行结果是用于计算用户请求结果的中间值，则终端利用该运行结果继续运行其他进程。

例如：迁移至服务器的进程是图像处理进程，终端接收到的运行结果是处理完毕的图像，则终端在显示器上显示该图像；再例如：用户需要将指定的包含英文和日文的文档翻译为中文文档，而迁移至服务器的进程是中英翻译进程，服务器向终端返回的运行结果是包含日文和中文的文档，终端需要继续运行中日翻译进程，才能得到用户需要的结果。

通过以上步骤101～步骤106的描述，终端在启动进程时根据终端、服务器、终端和服务器之间的传输通道的各状态来决定进程是在终端内运行还是迁移至服务器运行，以克服在进程迁移时，由于服务器能力不够或是终端与服务器之间连接通路有问题导致进程不能正确迁移至服务器或是迁移至服务器后，服务器不能正确运行该进程的问题；在确定需要迁移至服务器运行时，进程并没与发生实质上的迁移，而是将输入参数同步至服务器后，由服务器根据该输入参数运行自身安装的进程，由于此时服务器已确定具有运行进程的能力，因此，与现有技术中将迁移至服务器端的进程在不同服务器之间动态迁移来克服服务器负载过大的方案相比，本发明实施例一的方案无需对终端和服务器的操作系统内核做任何改造而实现服务器的负载均衡。

实施例二：

本发明实施例二以对智能手机内的图像进行图像处理为例，对本发明实施例一的方案进行详细说明。

如图2所示，为本发明实施例二中智能手机和服务器之间通信关系示意图，终端内安装了多种进程，包括进程A、进程B等，在服务器内也安装了相同的进程A和进程B，为了区分终端和服务器内的进程，本实施例二中将服务器内的进程称之为进程A^/和进程B^/。

本实施例二中的进程A和进程B是用于区分进程的标识，本实施例中也不限于用第一进程、第二进程等来标示。

本实施例二中的终端采用ARM架构的Android操作系统(Android/ARM)，服务器采用x86结构的Android操作系统(Android/x86)，终端使用的CPU为ARM，服务器采用的CPU是Intel x86。

终端和服务器内分别安装了应用程序架构(APP Framework)，终端侧的APP Framework和服务器侧的APP Framework之间可以建立代理通道，此代理通道可以由服务器发起建立，也可以由终端发起建立。

终端与服务器之间还可以通过VNC协议建立连接，即在终端内设置VNC客户单元，在服务器内设置VNC服务单元，VNC服务单元实时启动，而VNC客户单元可以在启动后处于休眠状态，在有进程迁移至服务器时，唤醒休眠的VNC客户单元，与VNC服务单元建立VNC连接。

在服务器内还可以设置VMM虚拟机，在迁移进程时，同步给服务器的输入参数可以由VMM虚拟机通过镜像在服务器内复制。

在终端和服务器分别按照上述方式设计后，本实施例二方案包括以下步骤：

第一步：用户点击手机显示器上的图像处理软件，启动终端内的图像处理进程，称之为进程A。

同时，用户向终端输入的输入参数包括：用户希望得到的图像大小以及图像分辨率。

第二步：终端检测自身的负载以及进程A运行时需要的计算能力。

第三步：在终端的负载达到第一门限值且进程A需要较高的计算能力达到阈值时，表示终端运行该进程A将会导致终端的计算压力过大，则进一步检测服务器能够提供的计算能力以及终端与服务器之间的传输带宽。

在本步骤中，终端可以根据与服务器的传输通道的接口检测传输带宽。

若服务器只为一台终端提供服务，则终端可以根据服务器的最大计算能力以及当前服务器正在为该终端运行进程占用的计算能力，确定服务器能够为进程A提供的计算能力；若服务器同时为多台终端提供服务，则终端可以通过查询请求消息，从服务器处获得服务器当前能够为进程A提供的计算能力。

第四步：在服务器提供的计算能力满足进程A的需求且传输带宽得到第二设定值时，表示进程A能够正确地迁移至服务器，终端将利用自身的APPFramework通过代理通道通知服务器的APP Framework启动进程A^/。

第五步：在服务器启动进程A^/之前，终端将输入参数同步至服务器，即由服务器的VMM虚拟机在服务器内复制输入参数的镜像。

第六步：终端内的VNC客户单元和VNC服务单元通过VNC协议建立VNC连接。

本步骤可以在终端确定将进程A迁移至服务器后且VNC服务单元将运行结果返回给VNC客户单元之前的任意时刻执行。

第七步：服务器运行进程A^/，若在运行过程中，进程A^/需要调用终端的外设时，服务器将对终端外设进行调用的参数重定向至终端。

在本步骤中，若是对终端本地存储的图片进行处理，则在第五步时，VMM虚拟机还可以在服务器内复制待处理图片的镜像，并运行进程A^/，此时，不需要执行本步骤。若是待处理的图片需要由终端实时拍摄后，再由服务器运行进程A^/对其进行处理，则在本步骤中，进程A^/需要调用终端的摄像头，因此，服务器向调用摄像头的参数重定向至终端。

第八步：终端接收到该进行调用的参数后，调用摄像头进行拍摄，并将拍摄的图片同步至服务器，相当于在终端本地运行进程A后，由进程A调用摄像头获得拍摄的图片。

第九步：进程A^/对接收到的图片进行运行，在得到图像大小以及图像分辨率满足用户需求的图片后，进程A^/运行完毕。

第十步：VNC服务单元将处理完毕后的图片通过VNC连接发送至VNC客户单元，由VNC客户单元将处理完毕后的图片写入终端的缓存区域。

在本实施例二的方案，进程A^/直接对图片进行操作，不需要与其他进程协同操作。假设实施例二的方案中，进程A^/的内容只是进行图像处理，而不具有调用终端摄像头拍摄图片的功能(假设为进程B的功能)，则本实施例二的方案可以有以下两种：

第一种方案：若进程B也迁移至服务器，即服务器同时运行进程A^/和进程B^/，进程A^/和进程B^/之间是本地进程的通信，则在本实施例二的第七步中，由进程A^/触发进程B^/，再由进程B^/调用终端的摄像头，服务器将对终端摄像头进行调用的参数重定向至终端；在终端调用摄像头拍摄得到图片后，在第九步中，进程B^/接收到该图片后发送给进程A^/，再由进程A^/对接收到的图片进行运行。

第二种方案：若进程B未迁移至服务器，即服务器中运行进程A^/，终端内运行进程B，则在第七步中，进程A^/与进程B通过代理通道进行通信，具体的通信过程为：进程A^/发送至进程B的拍摄请求由服务器内的APP Framework通过代理通道发送至终端内的APP Framework，再由终端内的APP Framework发送至进程B；在第八步中，进程B调用摄像头进行拍摄，并将拍摄的图片发送至终端内的APP Framework，再由终端内的APP Framework发送至服务器内的APP Framework，最终由服务器内的APP Framework发送至进程A^/。

第二种方案是利用Android/OMS中提供的运行时绑定机制(Intent)来协助实现进程A^/和进程B之间的通信。

通过本发明实施例二提供的方法，可以根据终端负载、服务器能力以及通信状态来动态迁移终端进程，降低终端的计算压力，保证终端整体性能的最优化。仍以本实施例二的方案为例，如果不按照第二步～第四步的方案检测是否应该将进程A迁移至服务器，而是直接将进程A迁移至服务器，由服务器运行进程A^/的话，则可能出现以下情况：

若当前终端和服务器之间采用GPRS网络进行传输，而网络带宽小，网络拥塞情况严重，则将进程A迁移至服务器时，由于待处理的图片其他输入参数的传输可能会耗费大量时间，因此，迁移进程A的效果不佳。

若当前服务器正在为大量的终端提供服务，服务器能够分配给进程A的资源有限，则将进程A迁移至服务器时，由于服务器的计算能力不能很好地满足进程A的需求，因此，迁移进程A的效果不佳。

而使用本发明方案后，对通信带宽、终端、网络能力都进行检测，可以确定出最优的迁移方案，确保进程迁移至服务器后，服务器能够正确、快速运行迁移的进程，优化终端的计算压力。

此外，本发明方案不需要改变现有的终端与服务器的架构，且由于进程并不进行实质性迁移，因此，不需要对终端和服务器的操作系统内核做任何改造，而只需要对服务器内的APP Framework做适度改造，使其支持输入参数的镜像同步和与终端APP Framework之间的代理通信机制；同时，本发明方案还充分结合VNC技术与常规的VNC方式相比，本发明方案能够支持迁移的进程对终端外设的调用。

实施例三：

本发明实施例三还提供一种运行进程的系统，如图3所示，所述系统包括终端11和服务器12，其中：终端11用于在启动第一进程时，检测终端的负载、第一进程运行时需要的计算能力、服务器能够提供的计算能力以及终端与服务器之间的传输带宽中的一个或多个信息，在检测出的信息满足设定条件时，将运行第一进程的输入参数同步至服务器，并接收服务器返回的运行结果；服务器12用于根据接收到的输入参数运行第一进程，并后向终端返回运行结果。

所述服务器12具体用于将第一进程在运行过程中需要对终端外设进行调用的参数重定向至终端，并根据终端返回的外设调用结果运行所述第一进程；所述终端11还用于根据接收到的参数调用对应的外设，并返回外设调用结果。

本发明实施例三所述的系统涉及的终端和服务器是能够协同执行实施例一和实施例二方案的设备，其内部架构可以是图2所示的架构。

实施例四：

本发明实施例四还提供一种终端，该终端的内部架构可以是图2的手机所示的架构，在本实施例四中，实现终端功能各逻辑部件示意图如图4所示。所述终端包括：检测模块21、迁移模块22和接收模块23，其中：检测模块21用于在启动第一进程时，检测终端的负载、服务器能够提供的计算能力以及终端与服务器之间的传输带宽中的一个或多个信息；迁移模块22用于在检测出的信息满足设定条件时，将运行所述第一进程的输入参数同步至服务器，指示该服务器根据接收到的输入参数运行第一进程；接收模块23用于接收服务器运行所述第一进程后返回的运行结果。

所述接收模块23还用于接收服务器重定向的对终端外设进行调用的参数；

所述终端还包括调用模块24，用于根据接收到的参数调用对应的外设，并将外设调用结果返回给服务器。

本实施例四中的终端在操作系统上安装了大量的进程(如各种应用软件)，利用迁移模块22中的APP Framework通过代理通道通知服务器的APPFramework启动第一进程，且迁移模块22中的VNC客户单元接收服务器返回的运行结果。

实施例五：

本发明实施例五提供一种服务器，该服务器的内部架构可以是图2的服务器所示的架构，在本实施例五中，实现服务器功能的各逻辑部件示意图如图5所示。服务器包括：接收模块31、运行模块32和返回模块33，其中：接收模块31用于接收终端同步至的输入参数，所述输入参数是终端在启动第一进程时，检测终端的负载、第一进程运行时需要的计算能力、服务器能够提供的计算能力以及终端与服务器之间的传输带宽中的一个或多个信息，在检测出的信息满足设定条件时发送的；运行模块32用于根据接收到的输入参数运行所述第一进程；返回模块33用于后向终端返回运行结果。

所述运行模块32具体用于将第一进程在运行过程中需要对终端外设进行调用的参数重定向至终端，并根据终端返回的外设调用结果运行所述第一进程。

本实施例五中的服务器在操作系统上也安装了大量的进程(如各种应用软件)，利用接收模块31中的VMM虚拟机在服务器内复制输入参数的镜像。且VMM虚拟机还可以在运行模块32中，将第一进程在运行过程中需要对终端外设进行调用的参数重定向至终端；返回模块33中的VNC服务单元将运行结果返回给终端。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种运行进程的方法，其特征在于，所述方法包括：

终端接收服务器运行所述第一进程后返回的运行结果。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设定条件包括以下一项或多项的组合：

终端的负载达到第一门限值；

第一进程运行时需要的计算能力达到阈值；

服务器能够提供的计算能力满足所述第一进程运行时所需的计算能力；

终端与服务器之间的传输带宽达到第二门限值；

在检测出的信息满足设定条件中的任一项时，终端将输入参数同步至服务器。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，服务器运行第一进程，具体包括：

服务器将第一进程在运行过程中需要对终端外设进行调用的参数重定向至终端，要求终端根据接收到的参数调用对应的外设；

服务器根据终端返回的外设调用结果运行第一进程。

4.如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，服务器运行第一进程，具体包括：

在第一进程的运行过程中需要与运行在终端内的第二进程进行通信时，通过服务器内的应用程序架构APP Framework和终端内的APP Framework建立的代理通道，服务器将第一进程发送给第二进程的信息传输给终端，并接收第二进程向第一进程发送的信息。

5.如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，终端接收服务器运行第一进程后返回的运行结果，具体包括：

终端内的虚拟网络计算VNC客户单元与服务器内VNC服务单元建立连接；

VNC客户单元接收VNC服务单元返回的运行结果；

VNC客户单元将所述运行结果写入终端的缓存区域。

6.一种运行进程的系统，其特征在于，所述系统包括：

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，

所述服务器，具体用于将第一进程在运行过程中需要对终端外设进行调用的参数重定向至终端，并根据终端返回的外设调用结果运行所述第一进程；

所述终端，还用于根据接收到的参数调用对应的外设，并返回外设调用结果。

8.一种终端，其特征在于，所述终端包括：

接收模块，用于接收服务器运行第一进程后返回的运行结果。

9.如权利要求8所述的终端，其特征在于，

所述接收模块，还用于接收服务器重定向的对终端外设进行调用的参数；

所述终端还包括：

调用模块，用于根据接收到的参数调用对应的外设，并将外设调用结果返回给服务器。

10.一种服务器，其特征在于，所述服务器包括：

运行模块，用于根据接收到的输入参数运行第一进程；

返回模块，用于向终端返回运行结果。

11.如权利要求10所述的服务器，其特征在于，

所述运行模块，具体用于将第一进程在运行过程中需要对终端外设进行调用的参数重定向至终端，并根据终端返回的外设调用结果运行所述第一进程。