CN114138439A - 任务调度方法及装置、电子设备和存储介质 - Google Patents

任务调度方法及装置、电子设备和存储介质 Download PDF

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Abstract

本公开涉及一种任务调度方法及装置、电子设备和存储介质，所述方法包括：响应于集群的任一分区中存在空闲的第一计算资源，根据第一计算资源，从待调度任务队列中确定出与第一计算资源匹配的目标任务，其中，待调度任务队列中存有待调度的至少一个任务；将目标任务分配至所述分区，以利用分区的第一计算资源执行目标任务。本公开实施例可实现跨分区的资源利用，提高了集群的资源利用率。

Description

任务调度方法及装置、电子设备和存储介质
技术领域
本公开涉及计算机技术领域，尤其涉及一种任务调度方法及装置、电子设备和存储介质。
背景技术
目前通过可以利用slurm(一种可用于大型计算机集群的集权管理器和作业调度系统)，可以对集群的大量计算资源(如GPU资源、CPU资源)进行管理，slurm通常是将大量的计算资源进行拆分为多个分区，将待执行的任务分配到指定的分区中运行。
而随着使用同一分区的用户数量的增加，可能存在大量用户在同一时间同时使用某一分区的计算资源，使得该分区的计算资源供不应求，而其他分区存在大量空闲的计算资源的情况，这就产生了计算资源的浪费与不合理利用。
发明内容
本公开提出了一种任务调度技术方案。
根据本公开的一方面，提供了一种任务调度方法，包括：响应于集群的任一分区中存在空闲的第一计算资源，根据所述第一计算资源，从待调度任务队列中确定出与所述第一计算资源匹配的目标任务，其中，所述待调度任务队列中存有待调度的至少一个任务；将所述目标任务分配至所述分区，以利用所述分区的第一计算资源执行所述目标任务。
在一种可能的实现方式中，所述待调度任务队列中还存有资源信息，所述资源信息用于表征所述待调度的至少一个任务所需的第二计算资源，所述响应于集群的任一分区中存在空闲的第一计算资源，根据所述第一计算资源，从所述待调度任务队列中确定出与所述第一计算资源匹配的目标任务，包括：响应于所述集群的任一分区中存在空闲的第一计算资源，根据所述第一计算资源以及所述资源信息，确定是否存在与所述第一计算资源匹配的第二计算资源；在存在与所述第一计算资源匹配的第二计算资源的情况下，将与所述第一计算资源匹配的第二计算资源所对应的任务，确定为所述目标任务。
在一种可能的实现方式中，在将所述目标任务分配至所述分区之后，所述方法还包括：在所述分区接收到需优先执行的高优先级任务的情况下，停止执行所述目标任务并释放所述目标任务占用的第三计算资源，第三计算资源为执行目标任务所需的计算资源；检测所述集群中是否存在目标分区，所述目标分区中存在空闲的、与所述第三计算资源匹配的第四计算资源，所述目标分区是所述集群中除所述分区以外的其它分区；在所述集群中存在所述目标分区的情况下，将所述目标任务分配至所述目标分区，以利用所述目标分区中空闲的计算资源继续执行所述目标任务。
在一种可能的实现方式中，所述在所述集群中存在所述目标分区的情况下，将所述目标任务分配至所述目标分区，包括：在所述集群中存在多个所述目标分区的情况下，计算所述第三计算资源与各个所述目标分区的第四计算资源之间的比值；将所述目标任务分配至所述比值中的最大值所对应的目标分区。
在一种可能的实现方式中，在检测所述集群中是否存在目标分区之后，所述方法还包括：在所述集群中不存在所述目标分区的情况下，将所述目标任务重新添加至所述待调度任务队列，以等待所述集群的各个分区中存在空闲的第三计算资源。
在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：利用多个监测节点，分别监测所述集群的各个分区中是否存在空闲的计算资源；其中，所述响应于集群的任一分区中存在空闲的第一计算资源，根据所述第一计算资源，从待调度任务队列中确定出与所述第一计算资源匹配的目标任务，包括：响应于任一监测节点监测到任一分区中存在空闲的第一计算资源，根据所述第一计算资源，从待调度任务队列中确定出与所述第一计算资源匹配的目标任务。
在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：获取待调度的至少一个任务，并将所述待调度的至少一个任务添加至所述待调度任务队列，所述待调度的至少一个任务包括：允许被随时启动执行且允许被随时停止执行的任务。
在一种可能的实现方式中，所述将所述目标任务分配至所述分区，包括：将执行所述目标任务所需的函数对象，通过所述分区对应的监测节点传输至所述分区。
根据本公开的一方面，提供了一种任务调度装置，包括：目标任务确定模块，用于响应于集群的任一分区中存在空闲的第一计算资源，根据所述第一计算资源，从待调度任务队列中确定出与所述第一计算资源匹配的目标任务，其中，所述待调度任务队列中存有待调度的至少一个任务；目标任务分配模块，用于将所述目标任务分配至所述分区，以利用所述分区的第一计算资源执行所述目标任务。
在一种可能的实现方式中，所述待调度任务队列中还存有资源信息，所述资源信息用于表征所述待调度的至少一个任务所需的第二计算资源，所述目标任务确定模块，包括：确定子模块，用于响应于所述集群的任一分区中存在空闲的第一计算资源，根据所述第一计算资源以及所述资源信息，确定是否存在与所述第一计算资源匹配的第二计算资源；任务确定子模块，用于在存在与所述第一计算资源匹配的第二计算资源的情况下，将与所述第一计算资源匹配的第二计算资源所对应的任务，确定为所述目标任务。
在一种可能的实现方式中，在将所述目标任务分配至所述分区之后，所述装置还包括：任务停止模块，用于在所述分区接收到需优先执行的高优先级任务的情况下，停止执行所述目标任务并释放所述目标任务占用的第三计算资源，第三计算资源为执行目标任务所需的计算资源；分区检测模块，用于检测所述集群中是否存在目标分区，所述目标分区中存在空闲的、与所述第三计算资源匹配的第四计算资源，所述目标分区是所述集群中除所述分区以外的其它分区；任务分配模块，用于在所述集群中存在所述目标分区的情况下，将所述目标任务分配至所述目标分区，以利用所述目标分区中空闲的计算资源继续执行所述目标任务。
在一种可能的实现方式中，所述在所述集群中存在所述目标分区的情况下，将所述目标任务分配至所述目标分区，包括：在所述集群中存在多个所述目标分区的情况下，计算所述第三计算资源与各个所述目标分区的第四计算资源之间的比值；将所述目标任务分配至所述比值中的最大值所对应的目标分区。
在一种可能的实现方式中，在检测所述集群中是否存在目标分区之后，所述装置还包括：任务排队模块，用于在所述集群中不存在所述目标分区的情况下，将所述目标任务重新添加至所述待调度任务队列，以等待所述集群的各个分区中存在空闲的第三计算资源。
在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：分区监测模块，用于利用多个监测节点，分别监测所述集群的各个分区中是否存在空闲的计算资源；其中，所述响应于集群的任一分区中存在空闲的第一计算资源，根据所述第一计算资源，从待调度任务队列中确定出与所述第一计算资源匹配的目标任务，包括：响应于任一监测节点监测到任一分区中存在空闲的第一计算资源，根据所述第一计算资源，从待调度任务队列中确定出与所述第一计算资源匹配的目标任务。
在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：任务获取模块，用于获取待调度的至少一个任务，并将所述待调度的至少一个任务添加至所述待调度任务队列，所述待调度的至少一个任务包括：允许被随时启动执行且允许被随时停止执行的任务。
在一种可能的实现方式中，所述将所述目标任务分配至所述分区，包括：将执行所述目标任务所需的函数对象，通过所述分区对应的监测节点传输至所述分区。
根据本公开的一方面，提供了一种电子设备，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为调用所述存储器存储的指令，以执行上述方法。
根据本公开的一方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现上述方法。
在本公开实施例中，通过在集群的任一分区中出现空闲的第一计算资源的情况下，从待调度任务队列中确定可调度的目标任务，进而将目标任务分配至存在第一计算资源的任务，能够充分利用集群中各个分区中的空闲计算资源，实现跨分区的资源利用，提高了集群的资源利用率。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本公开。根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，这些附图示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于说明本公开的技术方案。
图1示出根据本公开实施例的任务调度方法的流程图。
图2示出根据本公开实施例的一种任务调度框架的示意图。
图3示出根据本公开实施例的任务调度装置的框图。
图4示出根据本公开实施例的一种电子设备800的框图。
图5示出根据本公开实施例的另一种电子设备1900的框图。
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中术语“至少一种”表示多种中的任意一种或多种中的至少两种的任意组合，例如，包括A、B、C中的至少一种，可以表示包括从A、B和C构成的集合中选择的任意一个或多个元素。
另外，为了更好地说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。
应当理解，本公开的权利要求、说明书及附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同计算资源，而不是用于描述特定顺序。本公开的说明书和权利要求书中使用的术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
在本公开实施例中，集群也即计算机集群，可以理解为一种通过计算机软件和计算机硬件结合起来完成计算任务的计算机系统。集群中的计算资源是被划分为多个分区，也即集群的各个分区中包括集群的部分计算资源。计算资源也即硬件资源，可以理解为中央处理器CPU、图形处理器GPU、神经网络处理器NPU等处理器的数量。
在一种可能的实现方式中，可以利用上述slurm调度系统结合本公开实施例的任务调度方法，综合管理集群各个分区的计算资源。通过该方式，能够充分合理地利用集群各个分区的计算资源，提高集群各个分区的资源利用率。
图1示出根据本公开实施例的任务调度方法的流程图，所述任务调度方法可以应用于集群，所述任务调度方法可以由终端设备或服务器等电子设备执行，终端设备可以为用户设备(User Equipment，UE)、移动设备、用户终端、终端、蜂窝电话、无绳电话、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、手持设备、计算设备、车载设备、可穿戴设备等，所述方法可以通过处理器调用存储器中存储的计算机可读指令的方式来实现，或者，可通过服务器执行所述方法。如图1所示，所述任务调度方法包括：
在步骤S11中，响应于集群的任一分区中存在空闲的第一计算资源，根据第一计算资源，从待调度任务队列中确定出与第一计算资源匹配的目标任务，其中，待调度任务队列中存有待调度的至少一个任务。
其中，第一计算资源可以理解为任一分区中存在的空闲处理器(也即未被占用的处理器)的处理器数量。
应理解的是，集群通常包括多个分区，在一种可能的实现方式中，可以利用多个监测节点，分别监测集群的各个分区中是否存在空闲的计算资源，例如可以利用一个监测节点监测一个分区。其中，监测节点可以理解为监测脚本、监测程序、监测进程、监测任务等，本领域技术人员可以利用本领域已知的计算机技术，设计并开发出该用于监测各个分区的监测节点，对此本公开实施例不作限制。
在一种可能的实现方式中，响应于集群的任一分区中存在空闲的第一计算资源，根据第一计算资源，从待调度任务队列中确定出与第一计算资源匹配的目标任务，可以包括：响应于任一监测节点监测到任一分区中存在空闲的第一计算资源，根据第一计算资源，从待调度任务队列中确定出与第一计算资源匹配的目标任务。通过该方式，可以有效获取到集群的各个分区中计算资源的使用情况。
应理解的是，当监测节点监测到任一分区中存在空闲的第一计算资源的情况下，可以将该分区的分区标识与第一计算资源的资源信息(例如GPU数量)，传输至主节点(或者说主进程、主程序)，以通过主节点实现根据第一计算资源从待调度任务队列中确定出目标任务，并将目标任务分配至该分区。其中，可以按照一定频率检测主节点的存活，若发现主节点消失，则重新启动该主节点，同时与主节点连接的监测节点可以被重置，也即被重新启动并连接至主节点。
其中，待调度任务队列可以理解为一种缓存队列，或一种排队任务列表，用于记录用户提交的待调度的至少一个任务，在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：获取待调度的至少一个任务，并将待调度的至少一个任务添加至待调度任务队列。其中，用户可以通过交互界面或后台指令等方式向主节点提交任务，也即主节点获取到用户提交的至少一个任务，进而将用户提交的至少一个任务添加至待调度任务队列中。
其中，待调度的至少一个任务包括：允许被随时启动执行且允许被随时停止执行的任务，例如，神经网络架构的筛选任务、模型训练任务、模型测试任务等优先级较低、时效性较弱、可以随时暂停执行并随时重启执行的低优先级任务。通过该方式，可以在集群分区中静默地执行大规模低优先级任务，充分利用集群各个分区中空闲的计算资源。
如上所述，计算资源也即硬件资源，可以理解为处理器的数量。在一种可能的实现方式中，根据第一计算资源，从待调度任务队列中确定出与第一计算资源匹配的目标任务，可以包括：按照在待调度任务队列中各个任务的排队顺序(例如任务提交至待调度任务队列的时间顺序)，查找待调度任务队列中各个任务所需的第二计算资源，是否与第一计算资源匹配，将与第一计算资源匹配的第二计算资源所对应的任务确定为目标任务。
其中，第二计算资源可以理解为待调度任务队列中各个任务各自所需的处理器数量。查找待调度任务队列中各个任务所需的第二计算资源，是否与第一计算资源匹配，也即查找待调度任务队列中各个任务所需的第二计算资源是否小于或等于第一计算资源，或者说，查找待调度任务队列中各个任务所需的处理器数量，是否小于或等于分区中空闲的处理器数量。
举例来说，待调度任务队列中当前有任务A，需要8台GPU，任务B，需要4台GPU，任务C需要6台GPU；若集群的分区X0空出4台GPU，那么确定任务B为目标任务。
在步骤S12中，将目标任务分配至分区，以利用分区的第一计算资源执行目标任务。
应理解的是，执行一个任务也即执行一个任务对应的程序代码，本领域技术人员可以采用本领域已知的编程语言，例如C语言、Java语言、Python语言等，实现各个待调度的任务对应的程序代码。
可知晓的是，执行程序代码时，通常要依赖并调用一些预先定义的函数对象。以及如上所述，主节点用于根据第一计算资源从待调度任务队列中确定出目标任务并将目标任务分配至该分区，监测节点与主节点连接，监测节点用于监测各个分区，在一种可能的实现方式中，将目标任务分配至分区，包括：将执行目标任务所需的函数对象，通过分区对应的监测节点传输至分区。通过该方式，可以有效地将目标任务分配至分区。
在一种可能的实现方式中，主节点可以将函数对象进行序列化，并将序列化后的函数对象通过监测节点传输至分区。也即，监测节点可以作为中间传输通道，将主节点发送的函数对象传输至分区。
在本公开实施例中，通过在集群的任一分区中出现空闲的第一计算资源的情况下，从待调度任务队列中确定可调度的目标任务，进而将目标任务分配至存在第一计算资源的任务，能够充分利用集群中各个分区中的空闲计算资源，实现跨分区的资源利用，提高了集群的资源利用率以及生产效率。
为便于确定出与第一计算资源匹配的目标任务，在一种可能的实现方式中，上述待调度任务队列中还可以存有资源信息，资源信息表征待调度的至少一个任务所需的第二计算资源，也即，资源信息可以表征待调度的至少一个任务各自所需的处理器数量。
在一种可能的实现方式中，在步骤S11中，响应于集群的任一分区中存在空闲的第一计算资源，根据第一计算资源，从待调度任务队列中确定出与第一计算资源匹配的目标任务，包括：
响应于集群的任一分区中存在空闲的第一计算资源，根据第一计算资源以及资源信息，确定是否存在与第一计算资源匹配的第二计算资源；在存在与第一计算资源匹配的第二计算资源的情况下，将与第一计算资源匹配的第二计算资源所对应的任务，确定为目标任务。
应理解的是，待调度的至少一个任务所需的第二计算资源，可以是用户根据各个任务的任务规模自定义向集群申请的，也即用户可以申请至少一个处理器执行该用户提交的任务，对此本公开实施例不作限制。
其中，根据第一计算资源以资源信息，确定是否存在与第一计算资源匹配的第二计算资源，可以包括：根据上述资源信息，查找待调度任务队列中各个任务所需的第二计算资源是否与第一计算资源匹配，也即查找待调度任务队列中各个任务所需的第二计算资源是否小于或等于第一计算资源，或者说，查找待调度任务队列中各个任务各自所需的处理器数量，是否小于或等于分区中空闲处理器的处理器数量。
其中，存在与第一计算资源匹配的第二计算资源，可以理解为，待调度任务队列中的各个任务中存在所需处理器数量小于或等于分区中空闲处理器的处理器数量的任务；将与第一计算资源匹配的第二计算资源所对应的任务，确定为目标任务，可以理解为，将所需处理器数量小于或等于分区中空闲处理器的处理器数量的任务，确定为目标任务。
如上所述，可以按照排队顺序，依次查找待调度任务队列中各个任务所需的第二计算资源是否与分区中空闲的第一计算资源匹配，那么可以按照该排队顺序将先查到的与第一计算资源相匹配的任务，确定为目标任务。举例来说，待调度任务队列中当前有任务A需要8台GPU、任务B需要4台GPU、任务C需要6台GPU、任务D需要2台GPU，依次排队等待调度；若集群的分区X1空出6台GPU，那么确定任务B和任务D为目标任务，因为任务B排列在任务C之前，将任务B确认为目标任务后，分区X1就剩余空闲了2台GPU，此时满足任务D的资源需求，任务D也为目标任务。
在本公开实施例中，通过在集群的任一分区中出现空闲的第一计算资源的情况下，基于第一计算资源与待调度任务队列中各个任务的第二计算资源，高效地从待调度任务队列中确定可调度的目标任务。
如上所述，待调度任务队列中待调度的至少一个任务包括：允许被随时启动执行且允许被随时停止执行的任务。在一种可能的实现方式中，在将目标任务分配至分区之后，所述方法还包括：
在分区接收到需优先执行的高优先级任务的情况下，停止执行目标任务并释放目标任务占用的第三计算资源，第三计算资源为执行目标任务所需的计算资源；
检测集群中是否存在目标分区，目标分区中存在空闲的与第三计算资源匹配的第四计算资源，目标分区是集群中除分区以外的其它分区；
在集群中存在目标分区的情况下，将目标任务分配至目标分区，以利用目标分区中空闲的计算资源继续执行目标任务。
其中，第三计算资源可以理解为目标任务所需的处理器数量，第四计算资源可以理解为目标分区中空闲处理器的处理器数量，且目标分区中的第四计算资源大于或等于第三计算资源，也即，目标分区中空闲处理器的处理器数量大于或等于目标任务所需的处理器数量。
应理解的是，上述分区中执行的目标任务可以包括至少一个，其中，可以停止执行至少一个目标任务并释放至少一个目标任务占用的第三计算资源，至满足高优先级任务所需的计算资源。例如，分区X1中正在执行的目标任务B占用4台GPU，目标任务D占用2台GPU，若高优先级任务需要4台GPU，则可以停止执行目标任务B并释放目标任务B占用4台GPU，若高优先级任务需要6台GPU，则可以停止执行目标任务B与目标任务D，并释放目标任务B与目标任务D共同占用的6台GPU。
在一种可能的实现方式中，在停止执行目标任务时，可以通过打快照的方式，保存目标任务当前的执行状态，例如模型训练到第几轮、样本数据处理到第几个等，以便于重新启动执行目标任务。
其中，与第三计算资源匹配的第四计算资源，也即，大于或等于第三计算资源的第四计算资源；在一种可能的实现方式中，可以通过获取各个监测节点监测的各个分区中计算资源的使用情况，实现检测集群中是否存在目标分区，也即，检测集群的其它分区中是否存在空闲的、大于或等于第三计算资源的第四计算资源。
例如，上述分区X1停止执行的目标任务B，该目标任务B需要4台GPU，当前集群的其它分区中分区X2中存在4台空闲的GPU、分区X3中存在6台空闲的GPU、分区X4中存在2台空闲的GPU，则分区X2与分区X3可以是目标分区。
如上所述，集群包括多个分区，集群中可能多个存在第四计算资源的目标分区，例如，上述分区X2与分区X3可以均是存在第四计算资源的目标分区，该些情况下，为提高空闲资源的利用率，在一种可能的实现方式中，在集群中存在目标分区的情况下，将目标任务分配至目标分区，可以包括：在集群中存在多个目标分区的情况下，计算第三计算资源与各个目标分区的第四计算资源之间的比值；将目标任务分配至该比值中的最大值所对应的目标分区。通过该方式，能够尽量利用空闲计算资源不多的目标分区，将计算资源充足的目标分区留给需要更多计算资源的任务，以最大幅度地使用集群的各个分区中的计算资源，提高集群的资源利用率。
沿用上述例子，由于目标任务B需要4台GPU，目标分区X2中存在4台空闲的GPU，目标分区X3中存在6台空闲的GPU，按照该方式，目标任务所需的第三计算资源与目标分区X2中空闲的第四计算资源之间的比值，大于目标任务所需的第三计算资源与目标分区X3中空闲的第四计算资源之间的比值，因此可以将目标任务分配至目标分区X2。
应理解的是，第三计算资源与各个第四计算资源之间的比值还可能存在相同的情况下，例如上述分区X2与分区X3中均存在4台空闲的GPU，此时可以随机选取一个目标分区，并将目标任务分配至该目标分区中。以及，当集群分区中存在一个目标分区的情况下，可以直接将目标任务分配至该目标分区中。
在一种可能的实现方式中，在检测集群中是否存在目标分区之后，所述方法还包括：在集群中不存在目标分区的情况下，将目标任务重新添加至待调度任务队列，以等待集群的各个分区中存在空闲的第三计算资源。通过该方式，可以在集群的其它分区也没有可用的空闲计算资源，能够满足目标任务的第三计算资源，则重新将目标任务添加至待调度任务队列中，以等待可用的空闲计算资源，有利于提高集群的资源利用率。
其中，集群中不存在目标分区，也即集群中当前不存在空闲的、与第三计算资源匹配的第四计算资源，或者说，集群的其它分区中不存在能够执行目标任务的分区。
在本公开实施例中，通过在分区需要优先执行高优先级任务时，停止执行目标任务，并分配集群的其它分区中空闲的计算资源来执行目标任务，能够实现跨分区的资源利用，提高集群各个分区的资源利用率以及任务处理效率。
图2示出根据本公开实施例的一种任务调度框架的示意图，如图2所示，该任务调度框架应用于slurm集群中，该slurm集群包括n个分区，该任务调度框架包括主节点与n个监测节点，每一个监测节点监测一个分区。其中，slurm集群可以理解为应用了slurm调度系统的计算机集群。
其中，主节点被配置为执行上述本公开实施例中的任务调度方法，监测节点被配置为监测各个分区中计算资源的使用情况，并响应于任一分区中存在空闲的计算资源，通知主节点向该分区中分配任务。
在一种可能的实现方式中，主节点可以接收用户提交的可以在存在空闲计算资源时启动运行的低优先级任务，将该低优先级任务记录与待调度任务队列中；当监测节点运行起来之后，会连接到主节点上，形成一个函数调度系统，这个函数调度系统可以接受在系统运行过程中所提交的低优先级任务。每个集群可以设有一个主节点，不同分区的监测节点连接到同一个主节点上，实现了跨分区的资源利用。
在一种可能的实现方式中，当分区需要优先执行高优先级任务时，首先会当前运行的低优先级任务，以释放低优先级任务占用的计算资源。同时以一定的频率检测每一个分区中计算资源的使用情况，如果其它分区中出现空闲可用的计算资源，则将该低优先级任务分配至其它分区中。
在一种可能的实现方式中，用户可以在上述函数调度系统运行期间向主节点提交低优先级任务，主节点可以根据当前连接的监测节点监测的各个分区中计算资源的使用情况，选择将低优先级任务分发到存在空闲计算资源的分区上执行，低优先级任务所依赖的函数对象会被序列化传输到监测节点对应的分区中。
在一种可能的实现方式中，可以一定的频率检测主节点的存活，如果发现主节点消失，则重新启动主节点，同时之前与主节点连接的监测节点也会被重启。
在一种可能的实现方式中，当监测节点对应的分区正在执行某个已经提交的低优先级任务时，如果正好有用户提交的任务要抢占该低优先级任务占用的计算资源，则该低优先级任务会被重新调度至其它存在空闲可用计算资源的分区中执行，如果没有其它可用的分区，则该低优先级任务重新进入待调度任务队列中，也即进入排队状态，直到有可用的分区出现。
根据本公开的实施例，实现了一种监测集群分区空闲计算资源，并自动启动任务使用计算资源的机制，减少了集群计算资源的浪费，极大的提高了各个分区的资源利用率，降低了各个分区计算资源的管理成本。
可以理解，本公开提及的上述各个方法实施例，在不违背原理逻辑的情况下，均可以彼此相互结合形成结合后的实施例，限于篇幅，本公开不再赘述。本领域技术人员可以理解，在具体实施方式的上述方法中，各步骤的具体执行顺序应当以其功能和可能的内在逻辑确定。
此外，本公开还提供了任务调度装置、电子设备、计算机可读存储介质、程序，上述均可用来实现本公开提供的任一种任务调度方法，相应技术方案和描述和参见方法部分的相应记载，不再赘述。
图3示出根据本公开实施例的任务调度装置的框图，如图3所示，所述装置包括：
目标任务确定模块101，用于响应于集群的任一分区中存在空闲的第一计算资源，根据所述第一计算资源，从待调度任务队列中确定出与所述第一计算资源匹配的目标任务，其中，所述待调度任务队列中存有待调度的至少一个任务；
目标任务分配模块102，用于将所述目标任务分配至所述分区，以利用所述分区的第一计算资源执行所述目标任务。
在一种可能的实现方式中，所述待调度任务队列中还存有资源信息，所述资源信息用于表征所述待调度的至少一个任务所需的第二计算资源，所述目标任务确定模块101，包括：确定子模块，用于响应于所述集群的任一分区中存在空闲的第一计算资源，根据所述第一计算资源以及所述资源信息，确定是否存在与所述第一计算资源匹配的第二计算资源；任务确定子模块，用于在存在与所述第一计算资源匹配的第二计算资源的情况下，将与所述第一计算资源匹配的第二计算资源所对应的任务，确定为所述目标任务。
在一种可能的实现方式中，在将所述目标任务分配至所述分区之后，所述装置还包括：任务停止模块，用于在所述分区接收到需优先执行的高优先级任务的情况下，停止执行所述目标任务并释放所述目标任务占用的第三计算资源，第三计算资源为执行目标任务所需的计算资源；分区检测模块，用于检测所述集群中是否存在目标分区，所述目标分区中存在空闲的、与所述第三计算资源匹配的第四计算资源，所述目标分区是所述集群中除所述分区以外的其它分区；任务分配模块，用于在所述集群中存在所述目标分区的情况下，将所述目标任务分配至所述目标分区，以利用所述目标分区中空闲的计算资源继续执行所述目标任务。
在一种可能的实现方式中，所述在所述集群中存在所述目标分区的情况下，将所述目标任务分配至所述目标分区，包括：在所述集群中存在多个所述目标分区的情况下，计算所述第三计算资源与各个所述目标分区的第四计算资源之间的比值；将所述目标任务分配至所述比值中的最大值所对应的目标分区。
在一种可能的实现方式中，在检测所述集群中是否存在目标分区之后，所述装置还包括：任务排队模块，用于在所述集群中不存在所述目标分区的情况下，将所述目标任务重新添加至所述待调度任务队列，以等待所述集群的各个分区中存在空闲的第三计算资源。
在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：分区监测模块，用于利用多个监测节点，分别监测所述集群的各个分区中是否存在空闲的计算资源；其中，所述响应于集群的任一分区中存在空闲的第一计算资源，根据所述第一计算资源，从待调度任务队列中确定出与所述第一计算资源匹配的目标任务，包括：响应于任一监测节点监测到任一分区中存在空闲的第一计算资源，根据所述第一计算资源，从待调度任务队列中确定出与所述第一计算资源匹配的目标任务。
在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：任务获取模块，用于获取待调度的至少一个任务，并将所述待调度的至少一个任务添加至所述待调度任务队列，所述待调度的至少一个任务包括：允许被随时启动执行且允许被随时停止执行的任务。
在一种可能的实现方式中，所述将所述目标任务分配至所述分区，包括：将执行所述目标任务所需的函数对象，通过所述分区对应的监测节点传输至所述分区。
在本公开实施例中，通过在集群的任一分区中出现空闲的第一计算资源的情况下，从待调度任务队列中确定可调度的目标任务，进而将目标任务分配至存在第一计算资源的任务，能够充分利用集群中各个分区中的空闲计算资源，实现跨分区的资源利用，提高了集群的资源利用率。
在一些实施例中，本公开实施例提供的装置具有的功能或包含的模块可以用于执行上文方法实施例描述的方法，其具体实现可以参照上文方法实施例的描述，为了简洁，这里不再赘述。
本公开实施例还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现上述方法。计算机可读存储介质可以是易失性或非易失性计算机可读存储介质。
本公开实施例还提出一种电子设备，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为调用所述存储器存储的指令，以执行上述方法。
本公开实施例还提供了一种计算机程序产品，包括计算机可读代码，或者承载有计算机可读代码的非易失性计算机可读存储介质，当所述计算机可读代码在电子设备的处理器中运行时，所述电子设备中的处理器执行上述方法。
电子设备可以被提供为终端、服务器或其它形态的设备。
图4示出根据本公开实施例的一种电子设备800的框图。例如，电子设备800可以是移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等终端。
参照图4，电子设备800可以包括以下一个或多个组件：处理组件802，存储器804，电源组件806，多媒体组件808，音频组件810，输入/输出(I/O)接口812，传感器组件814，以及通信组件816。
处理组件802通常控制电子设备800的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件802可以包括一个或多个处理器820来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件802可以包括一个或多个模块，便于处理组件802和其他组件之间的交互。例如，处理组件802可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件808和处理组件802之间的交互。
存储器804被配置为存储各种类型的数据以支持在电子设备800的操作。这些数据的示例包括用于在电子设备800上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器804可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
电源组件806为电子设备800的各种组件提供电力。电源组件806可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为电子设备800生成、管理和分配电力相关联的组件。
多媒体组件808包括在所述电子设备800和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件808包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当电子设备800处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。
音频组件810被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件810包括一个麦克风(MIC)，当电子设备800处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器804或经由通信组件816发送。在一些实施例中，音频组件810还包括一个扬声器，用于输出音频信号。
I/O接口812为处理组件802和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。
传感器组件814包括一个或多个传感器，用于为电子设备800提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件814可以检测到电子设备800的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为电子设备800的显示器和小键盘，传感器组件814还可以检测电子设备800或电子设备800一个组件的位置改变，用户与电子设备800接触的存在或不存在，电子设备800方位或加速/减速和电子设备800的温度变化。传感器组件814可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件814还可以包括光传感器，如互补金属氧化物半导体(CMOS)或电荷耦合装置(CCD)图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件814还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。
通信组件816被配置为便于电子设备800和其他设备之间有线或无线方式的通信。电子设备800可以接入基于通信标准的无线网络，如无线网络(Wi-Fi)、第二代移动通信技术(2G)、第三代移动通信技术(3G)、第四代移动通信技术(4G)、通用移动通信技术的长期演进(LTE)、第五代移动通信技术(5G)或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件816经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件816还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。
在示例性实施例中，电子设备800可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述方法。
在示例性实施例中，还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，例如包括计算机程序指令的存储器804，上述计算机程序指令可由电子设备800的处理器820执行以完成上述方法。
图5示出根据本公开实施例的另一种电子设备1900的框图。例如，电子设备1900可以被提供为一服务器。参照图5，电子设备1900包括处理组件1922，其进一步包括一个或多个处理器，以及由存储器1932所代表的存储器资源，用于存储可由处理组件1922的执行的指令，例如应用程序。存储器1932中存储的应用程序可以包括一个或一个以上的每一个对应于一组指令的模块。此外，处理组件1922被配置为执行指令，以执行上述方法。
电子设备1900还可以包括一个电源组件1926被配置为执行电子设备1900的电源管理，一个有线或无线网络接口1950被配置为将电子设备1900连接到网络，和一个输入输出(I/O)接口1958。电子设备1900可以操作基于存储在存储器1932的操作系统，例如微软服务器操作系统(Windows ServerTM)，苹果公司推出的基于图形用户界面操作系统(Mac OSXTM)，多用户多进程的计算机操作系统(UnixTM),自由和开放原代码的类Unix操作系统(LinuxTM)，开放原代码的类Unix操作系统(FreeBSDTM)或类似。
在示例性实施例中，还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，例如包括计算机程序指令的存储器1932，上述计算机程序指令可由电子设备1900的处理组件1922执行以完成上述方法。
本公开可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本公开的各个方面的计算机可读程序指令。
计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是(但不限于)电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的队列)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。
这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。
用于执行本公开操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如Smalltalk、C++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本公开的各个方面。
这里参照根据本公开实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本公开的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。
这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。
也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。
附图中的流程图和框图显示了根据本公开的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
该计算机程序产品可以具体通过硬件、软件或其结合的方式实现。在一个可选实施例中，所述计算机程序产品具体体现为计算机存储介质，在另一个可选实施例中，计算机程序产品具体体现为软件产品，例如软件开发包(Software Development Kit，SDK)等等。
以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (11)

1.一种任务调度方法，其特征在于，包括：
响应于集群的任一分区中存在空闲的第一计算资源，根据所述第一计算资源，从待调度任务队列中确定出与所述第一计算资源匹配的目标任务，其中，所述待调度任务队列中存有待调度的至少一个任务；
将所述目标任务分配至所述分区，以利用所述分区的第一计算资源执行所述目标任务。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待调度任务队列中还存有资源信息，所述资源信息表征所述待调度的至少一个任务所需的第二计算资源，
所述响应于集群的任一分区中存在空闲的第一计算资源，根据所述第一计算资源，从所述待调度任务队列中确定出与所述第一计算资源匹配的目标任务，包括：
响应于所述集群的任一分区中存在空闲的第一计算资源，根据所述第一计算资源以及所述资源信息，确定是否存在与所述第一计算资源匹配的第二计算资源；
在存在与所述第一计算资源匹配的第二计算资源的情况下，将与所述第一计算资源匹配的第二计算资源所对应的任务，确定为所述目标任务。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将所述目标任务分配至所述分区之后，所述方法还包括：
在所述分区接收到需优先执行的高优先级任务的情况下，停止执行所述目标任务并释放所述目标任务占用的第三计算资源，第三计算资源为执行目标任务所需的计算资源；
检测所述集群中是否存在目标分区，所述目标分区中存在空闲的、与所述第三计算资源匹配的第四计算资源，所述目标分区是所述集群中除所述分区以外的其它分区；
在所述集群中存在所述目标分区的情况下，将所述目标任务分配至所述目标分区，以利用所述目标分区中空闲的计算资源继续执行所述目标任务。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在所述集群中存在所述目标分区的情况下，将所述目标任务分配至所述目标分区，包括：
在所述集群中存在多个所述目标分区的情况下，计算所述第三计算资源与各个所述目标分区的第四计算资源之间的比值；
将所述目标任务分配至所述比值中的最大值所对应的目标分区。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在检测所述集群中是否存在目标分区之后，所述方法还包括：
在所述集群中不存在所述目标分区的情况下，将所述目标任务重新添加至所述待调度任务队列，以等待所述集群的各个分区中存在空闲的第三计算资源。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
利用多个监测节点，分别监测所述集群的各个分区中是否存在空闲的计算资源；
其中，所述响应于集群的任一分区中存在空闲的第一计算资源，根据所述第一计算资源，从待调度任务队列中确定出与所述第一计算资源匹配的目标任务，包括：
响应于任一监测节点监测到任一分区中存在空闲的第一计算资源，根据所述第一计算资源，从待调度任务队列中确定出与所述第一计算资源匹配的目标任务。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取待调度的至少一个任务，并将所述待调度的至少一个任务添加至所述待调度任务队列，所述待调度的至少一个任务包括：允许被随时启动执行且允许被随时停止执行的任务。
8.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，所述将所述目标任务分配至所述分区，包括：
将执行所述目标任务所需的函数对象，通过所述分区对应的监测节点传输至所述分区。
9.一种任务调度装置，其特征在于，包括：
目标任务确定模块，用于响应于集群的任一分区中存在空闲的第一计算资源，根据所述第一计算资源，从待调度任务队列中确定出与所述第一计算资源匹配的目标任务，其中，所述待调度任务队列中存有待调度的至少一个任务；
目标任务分配模块，用于将所述目标任务分配至所述分区，以利用所述分区的第一计算资源执行所述目标任务。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为调用所述存储器存储的指令，以执行权利要求1至8中任意一项所述的方法。
11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，所述计算机程序指令被处理器执行时实现权利要求1至8中任意一项所述的方法。
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