CN115858175A - 异步i/o请求优先级的调度方法、装置、介质及控制设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种异步I/O请求优先级的调度方法、装置、介质及控制设备。所述方法包括：响应于调度暂停指令，确定请求队列中待暂停请求集合，生成与暂停指令对应的调度状态标记，并暂停对待暂停请求集合中所有异步I/O请求的调度；在调度暂停指令满足预设条件的情况下，响应于接收到新的异步I/O请求，将新的异步I/O请求添加到请求队列中，并完成对新的异步I/O请求的调度；响应于调度恢复指令，获取请求队列的调度状态标记，根据调度状态标记确定待恢复的目标请求集合，并恢复对待恢复的目标请求集合中所有异步I/O请求的调度。能够根据各I/O请求的紧迫性控制多个I/O请求之间的优先级，提升了异步I/O系统的性能。
Description
技术领域
本申请涉及计算机技术领域，特别地涉及一种异步I/O请求优先级的调度方法、装置、存储介质以及控制设备。
背景技术
随着计算机计算性能的提升，应用程序的计算规模也随之水涨船高，然而计算机I/O（输入/输出Input/Output，简称I/O）性能的提升速度远远跟不上计算性能的提升速度，I/O过程成为了不少应用程序的性能瓶颈。为了尽可能地提升I/O性能，现代高性能计算机在硬件层面使用了可进行并行存取的磁盘阵列，在系统层面引入了并行文件系统来尽可能提升计算机层面I/O性能的上限。为了让应用程序充分利用现代高性能计算机的I/O性能，并行I/O系统应运而生；而为了进一步减少I/O开销对程序性能的影响，又出现了异步I/O系统，使I/O操作和应用程序的计算过程能够在时间上重叠。此外，当前还出现了并行I/O系统和异步I/O系统的合体，即异步并行I/O系统。
异步I/O系统（包括异步并行I/O系统）在应用程序发起I/O请求时，会将接收到的I/O请求缓存到I/O请求队列中。当I/O请求队列中有尚未处理的I/O请求时，异步I/O系统会按照预设规则从I/O请求队列中取出并完成各个I/O请求，这一规则被称为I/O请求调度规则。现有技术下，一种最简单的调度规则就是先进先出，即最早进入队列的I/O请求最早被取出和完成。但是，在实际的应用程序中，不同I/O请求完成的紧迫程度可能会不同，即允许完成的延迟长短不一，比如：应用程序的写请求通常能以很长的延迟完成，而读请求通常只能以较短的延迟完成、甚至需要立刻完成。
尽管现技术已提出了一些针对异步I/O请求调度的优化方法，比如：包括自动预测I/O请求延迟完成的最大时限、对读请求数据的自动预取等。但这些方法的使用在一些情况下具有一定的局限性，比如：特别是在应用程序无规律发起I/O请求、计算机系统上因多用户竞争使用而导致I/O性能不稳定等情况下。已有技术提出在出现应用程序等待未完成I/O请求的情况下提高该I/O请求的优先级，但是，即使在使用了这项技术的情况下，当应用程序需要连续新发起并即刻完成多个读请求时，容易出现新发起的读请求和与队列中已有的其他请求被交替执行的情况，使得应用程序读入所有数据变量的总等待时间会比原来不使用异步I/O系统时的时间更长，即会引起由于异步I/O系统的使用反而导致了应用程序性能的下降等问题。
发明内容
针对上述问题，本申请提出一种异步I/O请求优先级的调度方法、装置、存储介质及控制设备。对于现有异步I/O系统和已有技术不能很好应对的情况，本申请提出了一种用于异步I/O请求优先级的调度方法，使得应用程序研发人员能根据对应用程序中各I/O请求紧迫性的理解，控制I/O请求之间的优先级，从而进一步提升使用异步I/O系统的性能。
本申请的第一个方面，提供了一种异步I/O请求优先级的调度方法，所述方法包括：
响应于异步I/O请求调度暂停指令，确定I/O请求队列中待暂停异步I/O请求集合，生成与所述异步I/O请求调度暂停指令对应的调度状态标记，并暂停对所述待暂停异步I/O请求集合中所有异步I/O请求的调度；
在所述异步I/O请求调度暂停指令满足第一预设条件的情况下，响应于接收到新的第一异步I/O请求，将所述新的第一异步I/O请求添加到所述I/O请求队列中，并按照第一预设处理方式完成对所述新的第一异步I/O请求的调度；
响应于异步I/O请求调度恢复指令，获取所述I/O请求队列的调度状态标记，根据所述调度状态标记确定待恢复的目标异步I/O请求集合，并恢复对所述待恢复的目标异步I/O请求集合中所有异步I/O请求的调度。
进一步的，所述第一预设条件，包括：
所述异步I/O请求调度暂停指令的指令模式为局部暂停模式。
进一步的，还包括：
在所述异步I/O请求调度暂停指令满足第二预设条件的情况下，响应于接收到新的第二异步I/O请求，将所述新的第二异步I/O请求添加到所述I/O请求队列中，并按照第二预设处理方式暂停对所述新的第二异步I/O请求的调度；
其中，所述第二预设条件包括：所述异步I/O请求调度暂停指令的指令模式为全部暂停模式。
进一步的，所述第二预设处理方式，包括：
将所述新的第二异步I/O请求的调度状态设置为暂停状态。
进一步的，在所述调度状态标记中包括以下内容中的一项或多项：
所述I/O请求队列中尚未被调度的各异步I/O请求的关键字，所述关键字与异步I/O请求一一对应；
所述I/O请求队列中尚未被调度的各异步I/O请求的调度状态；
所述异步I/O请求调度暂停指令的指令模式。
进一步的，所述响应于异步I/O请求调度暂停指令，确定I/O请求队列中待暂停异步I/O请求集合，生成与所述异步I/O请求调度暂停指令对应的调度状态标记，并暂停对所述待暂停异步I/O请求集合中所有异步I/O请求的调度，包括：
根据所述异步I/O请求调度暂停指令的指令模式，从所述I/O请求队列中获取与所述指令模式对应的还未被调度且调度状态为活跃状态的所有异步I/O请求并生成待暂停异步I/O请求集合；
将所述待暂停异步I/O请求集合中所有异步I/O请求的调度状态设置为暂停状态。
进一步的，所述恢复对所述待恢复的目标异步I/O请求集合中所有异步I/O请求的调度，包括：
将所述待恢复的目标I/O请求集合中所有异步I/O请求的调度状态设置为活跃状态。
进一步的，在所述异步I/O请求调度恢复指令中包括以下指令模式中的一项或多项：
当前局部恢复模式，局部分片恢复模式，前向分片恢复模式和后向分片恢复模式。
进一步的，在所述异步I/O请求调度恢复指令中包括以下内容：
一个或多个调度状态标记。
本申请的第二个方面，提供了一种装置，所述装置包括：
暂停调度模块，用于响应于异步I/O请求调度暂停指令，确定I/O请求队列中待暂停异步I/O请求集合，生成与所述异步I/O请求调度暂停指令对应的调度状态标记，并暂停对所述待暂停异步I/O请求集合中所有异步I/O请求的调度；
调度模块，用于在所述异步I/O请求调度暂停指令满足第一预设条件的情况下，响应于接收到新的第一异步I/O请求，将所述新的第一异步I/O请求添加到所述I/O请求队列中，并按照第一预设处理方式完成对所述新的第一异步I/O请求的调度；
恢复调度模块，用于响应于异步I/O请求调度恢复指令，获取所述I/O请求队列的调度状态标记，根据所述调度状态标记确定待恢复的目标异步I/O请求集合，并恢复对所述待恢复的目标异步I/O请求集合中所有异步I/O请求的调度。
本申请的第三个方面，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储的计算机程序，可被一个或多个处理器执行，用以实现如上所述的方法。
本申请的第四个方面，提供了一种控制设备，包括存储器和一个或多个处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述存储器和所述一个或多个处理器之间互相通信连接，该计算机程序被所述一个或多个处理器执行时，实现如上所述的方法。
与现有技术相比，本申请的技术方案具有以下优点或有益效果：
本申请所公开的异步I/O请求优先级的调度方法，使得应用程序研发人员能根据对应用程序中各I/O请求的紧迫性，控制多个I/O请求之间的优先级，进一步提升了使用异步I/O系统的性能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于所属领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请中的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定，在附图中：
图1为本申请实施例提供的一种异步I/O请求优先级的调度方法的流程图；
图2为本申请实施例提供的一种装置的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的一种控制设备的连接框图。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，借此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题，并达到相应技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本申请实施例以及实施例中的各个特征，在不相冲突的前提下可以相互结合，所形成的技术方案均在本申请的保护范围之内。
另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关本公开相关的部分。
实施例一
本实施例提供一种异步I/O请求优先级的调度方法，本实施例所公开的方法可应用于异步I/O系统中。通过本实施例所公开的方法应用程序研发人员能根据对应用程序中各I/O请求的紧迫性，控制多个I/O请求之间的优先级，将本实施例所公开的方法应用于异步I/O系统中可进一步提升使用异步I/O系统自身的性能。
进一步的，图1为本申请实施例提供的一种异步I/O请求优先级的调度方法的流程图，如图1所示，本实施例所公开的方法包括以下步骤：
步骤110、响应于异步I/O请求调度暂停指令，确定I/O请求队列中待暂停异步I/O请求集合，生成与所述异步I/O请求调度暂停指令对应的调度状态标记，并暂停对所述待暂停异步I/O请求集合中所有异步I/O请求的调度。
其中，在待暂停异步I/O请求集合中保存有一个或多个待暂停的异步I/O请求。
可选的，在所述异步I/O请求调度暂停指令中包括以下内容中的一项或多项：
所述异步I/O请求调度暂停指令的指令模式，所述异步I/O请求调度暂停指令所作用的I/O请求队列信息。
其中，所述异步I/O请求调度暂停指令的指令模式包括：局部暂停模式和全部暂停模式。
所属领域技术人员可以理解的是，在此基础上异步I/O请求调度暂停指令的指令模式还可以根据实际情况/需求增加其它类型的自定义模式，具体此处不做特殊限定。
在一些可能的情形下，响应于异步I/O请求调度暂停指令，首先确定目标I/O请求队列，然后确定所述目标I/O请求队列中待暂停异步I/O请求集合，以及生成与所述异步I/O请求调度暂停指令对应的调度状态标记，最后暂停对所述待暂停异步I/O请求集合中所有异步I/O请求的调度。
需要说明的是，一个I/O请求队列可包括一个或多个调度状态标记，其中每一个调度状态标记均与一条异步I/O请求调度暂停指令对应。
在一些实施例中，在所述调度状态标记中包括以下内容中的一项或多项：
所述I/O请求队列中尚未被调度的各异步I/O请求的关键字，所述关键字与异步I/O请求一一对应；
所述I/O请求队列中尚未被调度的各异步I/O请求的调度状态；
所述异步I/O请求调度暂停指令的指令模式。
在一些实施例中，所述响应于异步I/O请求调度暂停指令，确定I/O请求队列中待暂停异步I/O请求集合，生成与所述异步I/O请求调度暂停指令对应的调度状态标记，并暂停对所述待暂停异步I/O请求集合中所有异步I/O请求的调度，包括：
根据所述异步I/O请求调度暂停指令的指令模式，从所述I/O请求队列中获取与所述指令模式对应的还未被调度且调度状态为活跃状态的所有异步I/O请求并生成待暂停异步I/O请求集合；
将所述待暂停异步I/O请求集合中所有异步I/O请求的调度状态设置为暂停状态。
其中，异步I/O请求的调度状态包括：暂停状态和活跃状态。所述领域技术人员可以理解的是，在此基础上还可以根据实际需求为调度状态增加其它的中间状态。
可选的，响应于异步I/O请求调度暂停指令，首先生成与暂停指令对应的调度状态标记，然后再暂停所述待暂停异步I/O请求集合中所有异步I/O请求的调度。
可选的，在生成与所述异步I/O请求调度暂停指令对应的调度状态标记时，可根据I/O请求队列中各异步I/O请求和各异步I/O请求对应的调度状态生成所述调度状态标记。
可选的，被暂停调度的是尚未得到调度的I/O请求。在应用程序发起异步I/O请求调度暂停指令的同时，可能出现有异步I/O请求已被调度但其I/O访问还未被完成的情况，此时会继续处理完这样的异步I/O请求。此外，一条异步I/O请求调度暂停指令的下一条命令可能也是异步I/O请求调度暂停指令。在响应当前异步I/O请求调度暂停指令时，则可能出现部分未被调度的异步I/O请求已处于被暂停的状态。因此，所述确定并记录I/O请求队列当前的调度状态标记，包括：生成一条I/O请求队列调度状态标记，该调度状态标记记录了队列中尚未被调度的各条异步I/O请求的关键字（关键字用于找到I/O请求）和调度状态（称为暂停前调度状态），并记录了异步I/O请求调度暂停指令的模式（即是全面暂停模式还是局部暂停模式）。所述调度状态包括暂停状态和活跃状态（由应用程序新发起的异步I/O请求的调度状态是活跃状态）。
步骤120、在所述异步I/O请求调度暂停指令满足第一预设条件的情况下，响应于接收到新的第一异步I/O请求，将所述新的第一异步I/O请求添加到所述I/O请求队列中，并按照第一预设处理方式完成对所述新的第一异步I/O请求的调度。
需要说明的是，第一预设处理方式可根据用户的实际需求进行设定。
在一些实施例中，所述第一预设条件，包括：
所述异步I/O请求调度暂停指令的指令模式为局部暂停模式。
在一些可能的情形下，所属领域技术人员可以理解的是，异步I/O请求调度暂停指令的指令模式为其它类型的自定义模式的情况下也可认定为满足第一预设条件，具体可根据实际情况/需求进行设定。
在一些实施例中，还包括：
在所述异步I/O请求调度暂停指令满足第二预设条件的情况下，响应于接收到新的第二异步I/O请求，将所述新的第二异步I/O请求添加到所述I/O请求队列中，并按照第二预设处理方式暂停对所述新的第二异步I/O请求的调度；
其中，所述第二预设条件包括：所述异步I/O请求调度暂停指令的指令模式为全部暂停模式。
在一些可能的情形下，所属领域技术人员可以理解的是，异步I/O请求调度暂停指令的指令模式为其它类型的自定义模式的情况下也可认定为满足第二预设条件，具体可根据实际情况/需求进行设定。
可选的，暂停对I/O请求队列中当前所有异步I/O请求的调度，包括：把I/O请求队列中的还未被调度的活跃异步I/O请求的调度状态设置为暂停状态。
在一些实施例中，只对I/O请求队列中调度状态处于活跃状态的异步I/O请求进行调度，而处于暂停状态的异步I/O请求则不会被调度。
可选的，异步I/O系统在调度异步I/O请求时，只能选择处于活跃状态的异步I/O请求，而不能选择处于暂停状态的异步I/O请求。
在一些实施例中，所述第二预设处理方式，包括：
将所述新的第二异步I/O请求的调度状态设置为暂停状态。
需要说明的是，第二预设处理方式可根据用户的实际需求进行设定。
可选的，当异步I/O请求调度暂停指令所指定的模式为全面暂停时，在该条全面异步I/O请求调度暂停指令和其下一条命令之间的时间间隔内，应用程序可以发起新的异步I/O请求，异步I/O系统会把这些新发起异步I/O请求记录到I/O请求队列中，但不会对这些新发起异步I/O请求进行调度和处理，其中所述下一条命令可以是异步I/O请求调度暂停指令或异步I/O请求调度恢复指令。
进一步的，全面异步I/O请求调度暂停指令的意义是让异步I/O系统因暂时不处理任何I/O请求而不与计算过程抢占资源（例如通信带宽等）。如果一条全面异步I/O请求调度暂停指令的下一条命令是局部异步I/O请求调度暂停指令或异步I/O请求调度恢复指令，则所述下一条命令后新发起的异步I/O请求会被调度和执行。在一条全面异步I/O请求调度暂停指令和其下一条命令之间的时间间隔内，一个新发起异步I/O请求在进入I/O请求队列时会被设置为暂停状态，这个I/O请求的信息会被追加记录到这条全面异步I/O请求调度暂停指令所对应的调度状态标记中。
步骤130、响应于异步I/O请求调度恢复指令，获取所述I/O请求队列的调度状态标记，根据所述调度状态标记确定待恢复的目标异步I/O请求集合，并恢复对所述待恢复的目标异步I/O请求集合中所有异步I/O请求的调度。
其中，在待恢复的目标异步I/O请求集合中保存有一个或多个待恢复的异步I/O请求。
在一些实施例中，在所述异步I/O请求调度恢复指令中包括以下内容：
一个或多个调度状态标记。
可选的，在所述异步I/O请求调度恢复指令中还可包括调度恢复指令所作用的I/O请求队列的相关信息。
所属领域技术人员可以理解的是，尽管在本实施例中主要描述的是针对异步I/O请求优先级的调度方法，但本申请所公开的方法具有通用性，适用于所有使用了队列调度方式的异步处理中的优先级控制。为了描述的简洁，本实施例中虽没有明确提到有多个异步请求队列的情况，但本实施例所公开的方法同样也适用于有多个异步请求队列的情况。
在一些可能的情形下，响应于异步I/O请求调度恢复指令，获取目标I/O请求队列和所述目标I/O请求队列的调度状态标记，并根据所述目标I/O请求队列的调度状态标记确定待恢复的目标异步I/O请求集合。
可选的，异步I/O请求调度暂停指令会确定一个I/O请求队列调度状态标记，一个I/O请求队列调度状态标记可被用作一条异步I/O请求调度恢复指令的输入参数，进而可获取异步I/O请求调度恢复指令所指定的I/O请求队列的调度状态标记。
在一些实施例中，所述恢复对所述待恢复的目标异步I/O请求集合中所有异步I/O请求的调度，包括：
将所述待恢复的目标I/O请求集合中所有异步I/O请求的调度状态设置为活跃状态。
可选的，恢复调度状态标记所对应的若干异步I/O请求的调度，目的是把相应的若干异步I/O请求从暂停状态变为活跃状态。一个调度状态标记对应着一条已响应过的异步I/O请求调度暂停指令，而异步I/O请求调度暂停指令会把当时的若干个活跃异步I/O请求改为暂停状态。
在一些实施例中，在所述异步I/O请求调度恢复指令中包括以下指令模式中的一项或多项：
当前局部恢复模式，局部分片恢复模式，前向分片恢复模式和后向分片恢复模式。
举例说明，在响应异步I/O请求调度暂停指令A之前，异步I/O系统还可能已响应了前面的异步I/O请求调度暂停指令B；在响应异步I/O请求调度暂停指令A之后，异步I/O系统还可能响应了后续的异步I/O请求调度暂停指令C。对于这种情况，异步I/O请求调度恢复指令可包含有三种模式：当前局部恢复模式、前向分片恢复模式和后向分片恢复模式。当前局部恢复模式可理解为：只把调度状态标记所对应的当前异步I/O请求调度暂停指令所暂停的所有异步I/O请求恢复为活跃状态；具体实现方法可包括：对于调度状态标记中所记录的暂停前调度状态为活跃状态的各条异步I/O请求Q1及其关键字，从队列中找到请求Q1，把Q1的调度状态设置为活跃状态（有可能出现队列中已经没有Q1了，因为Q1被别的异步I/O请求调度恢复指令恢复为了活跃状态，然后被调度执行完毕了，当找不到Q1时，可以不用处理也不用报错，具体可根据实际需求/实际情况进行处理）。前向分片恢复模式可理解为：把调度状态标记所对应的当前异步I/O请求调度暂停指令和该命令之前的异步I/O请求调度暂停指令所暂停的所有异步I/O请求恢复为活跃状态；具体实现方法可包括：对于调度状态标记中所记录的各条异步I/O请求Q2（既包括暂停前调度状态为活跃状态的请求，也包括暂停前调度状态为暂停状态的请求）及其关键字，从队列中找到请求Q2，把Q2的调度状态设置为活跃状态。后向分片恢复模式可理解为：把调度状态标记所对应的当前异步I/O请求调度暂停指令和该命令之后的异步I/O请求调度暂停指令所暂停的所有异步I/O请求恢复为活跃状态；具体实现方法可包括：先把队列中的所有异步I/O请求的调度状态设置为活跃状态，然后对于调度状态标记中所记录的暂停前调度状态为暂停状态的异步I/O请求Q3及其关键字，从队列中找到请求Q3，把Q3的调度状态设置为暂停状态。
进一步的，在前述三种模式的基础上还可以衍生出其他模式，例如局部分片恢复模式：异步I/O请求调度恢复指令有两个调度状态标记，根据这两个调度状态标记先确定两个异步I/O请求调度暂停指令，然后再确定这两个异步I/O请求调度暂停指令之间的所有异步I/O请求调度暂停指令，最后把这些异步I/O请求调度暂停指令所暂停的所有异步I/O请求恢复为活跃状态。
同时为了便于用户的灵活使用，还有一种特殊的调度状态标记，可称之为全局无暂停调度状态标记。全局无暂停调度状态标记的异步I/O请求调度恢复指令会把队列中所有异步I/O请求设置为活跃状态。
本实施例提供的异步I/O请求优先级的调度方法包括：步骤110、响应于异步I/O请求调度暂停指令，确定I/O请求队列中待暂停异步I/O请求集合，生成与所述异步I/O请求调度暂停指令对应的调度状态标记，并暂停对所述待暂停异步I/O请求集合中所有异步I/O请求的调度；步骤120、在所述异步I/O请求调度暂停指令满足第一预设条件的情况下，响应于接收到新的第一异步I/O请求，将所述新的第一异步I/O请求添加到所述I/O请求队列中，并按照第一预设处理方式完成对所述新的第一异步I/O请求的调度；步骤130、响应于异步I/O请求调度恢复指令，获取所述I/O请求队列的调度状态标记，根据所述调度状态标记确定待恢复的目标异步I/O请求集合，并恢复对所述待恢复的目标异步I/O请求集合中所有异步I/O请求的调度。本实施例所公开的异步I/O请求优先级的调度方法，使得应用程序研发人员能根据对应用程序中各I/O请求的紧迫性，控制多个I/O请求之间的优先级，进一步提升了使用异步I/O系统的性能。
实施例二
本实施例在实施例一的基础上，提供了一种异步I/O请求优先级调度方法的应用场景。
可选的，在该应用场景中，本实施例所公开的异步I/O请求优先级调度方法的一种应用流程包括：
第一阶段：应用程序发起3个异步I/O请求：A1、A2和A3，而后I/O请求队列中有3个处于活跃状态的异步I/O请求，分别为：A1、A2和A3；
第二阶段：在异步I/O系统调度活跃状态的异步I/O请求A1后在处理A1的过程中，应用程序发起异步I/O请求调度暂停指令P1，此时生成调度状态标记S1，其中在S1中有两条记录，分别是暂停前调度状态为活跃状态的A2和A3；而后，将I/O请求队列中的异步I/O请求A2和A3的调度状态改为暂停状态；
第三阶段：应用程序再发起3个异步I/O请求：B1、B2和B3，此时I/O请求队列中有5个异步I/O请求，分别是暂停状态的A2和A3以及活跃状态的B1、B2和B3；
第四阶段：在异步I/O系统调度活跃状态的异步I/O请求B1后在处理B1的过程中，应用程序发起异步I/O请求调度暂停指令P2，生成调度状态标记S2，其中在S2中有四条记录，分别是暂停前调度状态为暂停状态的A2和A3，暂停前调度状态为活跃状态的B2和B3；而后，将I/O请求队列中的请求B2和B3的调度状态改为暂停状态；
第五阶段：应用程序再发起3个异步I/O请求：C1、C2和C3，此时I/O请求队列中有7个异步I/O请求，分别是暂停状态的A2、A3、B2、B3以及活跃状态的C1、C2和C3；
第六阶段：在异步I/O系统调度活跃状态的异步I/O请求C1后在处理C1的过程中，应用程序发起异步I/O请求调度暂停指令P3，生成调度状态标记S3，其中在S3中有六条记录，分别是暂停前调度状态为暂停状态的A2、A3、B2、B3以及暂停前调度状态为活跃状态的C2和C3；而后，将I/O请求队列中的请求C2和C3的调度状态改为暂停状态；
第七阶段：应用程序再发起3个异步I/O请求：D1、D2和D3，此时I/O请求队列中有9个异步I/O请求，分别是暂停状态的A2、A3、B2、B3、C2、C3以及活跃状态的D1、D2和D3；
第八阶段：异步I/O系统先后调度并处理完活跃状态的异步I/O请求D1、D2和D3，此时I/O请求队列中还剩余6个异步I/O请求，分别为A2、A3、B2、B3、C2、C3，而且都是暂停状态，而后在异步I/O系统中没有处于活跃状态的异步I/O请求的情况；
第九阶段：应用程序以局部恢复模式发起调度状态标记S3的异步I/O请求调度恢复指令，异步I/O请求C2和C3的调度状态从暂停状态变为活跃状态，此时I/O请求队列中有6个异步I/O请求，分别是暂停状态的A2、A3、B2、B3以及活跃状态的C2和C3；
第十阶段：在异步I/O系统调度活跃状态的异步I/O请求C2后在处理C2的过程中，应用程序以后向分片恢复模式发起调度状态标记S1的异步I/O请求调度恢复指令，异步I/O请求A2、A3、B2和B3的调度状态从暂停状态变为活跃状态，此时I/O请求队列中有5个异步I/O请求，分别是A2、A3、B2、B3和C3，且均是处于活跃状态的异步I/O请求；
第十一阶段：异步I/O系统先后调度并处理完成活跃状态的异步I/O请求A2、A3、B2、B3和C3。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，所述异步I/O请求优先级调度方法应用流程的具体过程，还可以参考前述方法实施例中的对应过程，本实施例在此不再进行重复赘述。
实施例三
本实施例提供一种装置，本装置实施例可以用于执行本申请方法实施例，对于本装置实施例中未披露的细节，请参照本申请方法实施例。图2为本申请实施例提供的一种装置的结构示意图，如图2所示，本实施例所公开的装置200包括：
暂停调度模块201，用于响应于异步I/O请求调度暂停指令，确定I/O请求队列中待暂停异步I/O请求集合，生成与所述异步I/O请求调度暂停指令对应的调度状态标记，并暂停对所述待暂停异步I/O请求集合中所有异步I/O请求的调度；
调度模块202，用于在所述异步I/O请求调度暂停指令满足第一预设条件的情况下，响应于接收到新的第一异步I/O请求，将所述新的第一异步I/O请求添加到所述I/O请求队列中，并按照第一预设处理方式完成对所述新的第一异步I/O请求的调度；
恢复调度模块203，用于响应于异步I/O请求调度恢复指令，获取所述I/O请求队列的调度状态标记，根据所述调度状态标记确定待恢复的目标异步I/O请求集合，并恢复对所述待恢复的目标异步I/O请求集合中所有异步I/O请求的调度。
在一些实施例中，所述第一预设条件，包括：
所述异步I/O请求调度暂停指令的指令模式为局部暂停模式。
在一些实施例中，还包括暂停模块，用于在所述异步I/O请求调度暂停指令满足第二预设条件的情况下，响应于接收到新的第二异步I/O请求，将所述新的第二异步I/O请求添加到所述I/O请求队列中，并按照第二预设处理方式暂停对所述新的第二异步I/O请求的调度；
其中，所述第二预设条件包括：所述异步I/O请求调度暂停指令的指令模式为全部暂停模式。
在一些实施例中，所述第二预设处理方式，包括：
将所述新的第二异步I/O请求的调度状态设置为暂停状态。
在一些实施例中，在所述调度状态标记中包括以下内容中的一项或多项：
所述I/O请求队列中尚未被调度的各异步I/O请求的关键字，所述关键字与异步I/O请求一一对应；
所述I/O请求队列中尚未被调度的各异步I/O请求的调度状态；
所述异步I/O请求调度暂停指令的指令模式。
在一些实施例中，所述暂停调度模块201包括：生成单元，暂停单元；其中，
生成单元，用于根据所述异步I/O请求调度暂停指令的指令模式，从所述I/O请求队列中获取与所述指令模式对应的还未被调度且调度状态为活跃状态的所有异步I/O请求并生成待暂停异步I/O请求集合；
暂停单元，用于将所述待暂停异步I/O请求集合中所有异步I/O请求的调度状态设置为暂停状态。
在一些实施例中，所述恢复调度模块203包括调度状态更新单元，用于将所述待恢复的目标I/O请求集合中所有异步I/O请求的调度状态设置为活跃状态。
在一些实施例中，在所述异步I/O请求调度恢复指令中包括以下指令模式中的一项或多项：
当前局部恢复模式，局部分片恢复模式，前向分片恢复模式和后向分片恢复模式。
在一些实施例中，在所述异步I/O请求调度恢复指令中包括以下内容：
一个或多个调度状态标记。
所属领域技术人员可以理解的是，图2中示出的结构并不构成对本申请实施例装置的限定，可以包括比图示更多或更少的模块/单元，或者组合某些模块/单元，或者不同的模块/单元布置。
所属领域的技术人员应该明白，上述的本申请的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上。可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。
本实施例提供的装置包括：暂停调度模块201，用于响应于异步I/O请求调度暂停指令，确定I/O请求队列中待暂停异步I/O请求集合，生成与所述异步I/O请求调度暂停指令对应的调度状态标记，并暂停对所述待暂停异步I/O请求集合中所有异步I/O请求的调度；调度模块202，用于在所述异步I/O请求调度暂停指令满足第一预设条件的情况下，响应于接收到新的第一异步I/O请求，将所述新的第一异步I/O请求添加到所述I/O请求队列中，并按照第一预设处理方式完成对所述新的第一异步I/O请求的调度；恢复调度模块203，用于响应于异步I/O请求调度恢复指令，获取所述I/O请求队列的调度状态标记，根据所述调度状态标记确定待恢复的目标异步I/O请求集合，并恢复对所述待恢复的目标异步I/O请求集合中所有异步I/O请求的调度。可使应用程序研发人员能根据对应用程序中各I/O请求的紧迫性，控制多个I/O请求之间的优先级，进一步提升了使用异步I/O系统的性能。
实施例四
本实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时可以实现如前述方法实施例中的方法步骤，本实施例在此不再重复赘述。
其中，计算机可读存储介质还可单独包括计算机程序、数据文件、数据结构等，或者包括其组合。计算机可读存储介质或计算机程序可被计算机软件领域的技术人员具体设计和理解，或计算机可读存储介质对计算机软件领域的技术人员而言可以是公知和可用的。计算机可读存储介质的示例包括：磁性介质，例如硬盘、软盘和磁带；光学介质，例如，CDROM盘和DVD；磁光介质，例如，光盘；和硬件装置，具体被配置以存储和执行计算机程序，例如，只读存储器（ROM）、随机存取存储器（RAM）、闪存；或服务器、app应用商城等。计算机程序的示例包括机器代码（例如，由编译器产生的代码）和包含高级代码的文件，可由计算机通过使用解释器来执行高级代码。所描述的硬件装置可被配置为用作一个或多个软件模块，以执行以上描述的操作和方法，反之亦然。另外，计算机可读存储介质可分布在联网的计算机系统中，可以分散的方式存储和执行程序代码或计算机程序。
实施例五
图3为本申请实施例提供的一种控制设备的连接框图，如图3所示，该控制设备300可以包括：一个或多个处理器301，存储器302，多媒体组件303，输入/输出（I/O）接口304，以及通信组件305。
其中，一个或多个处理器301用于执行如前述方法实施例中的全部或部分步骤。存储器302用于存储各种类型的数据，这些数据例如可以包括控制设备中的任何应用程序或方法的指令，以及应用程序相关的数据。
一个或多个处理器301可以是专用集成电路（ApplicationSpecific IntegratedCircuit，简称ASIC）、数字信号处理器（Digital SignalProcessor，简称DSP）、数字信号处理设备（Digital SignalProcessing Device，简称DSPD）、可编程逻辑器件（ProgrammableLogic Device，简称PLD）、现场可编程门阵列（FieldProgrammable GateArray，简称FPGA）、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行如前述方法实施例中的方法。
存储器302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，例如静态随机存取存储器（Static RandomAccess Memory，简称SRAM），电可擦除可编程只读存储器（ElectricallyErasable Programmable Read-Only Memory，简称EEPROM），可擦除可编程只读存储器（Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EPROM），可编程只读存储器（ProgrammableRead-Only Memory，简称PROM），只读存储器（Read-Only Memory，简称ROM），磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
多媒体组件303可以包括屏幕和音频组件，该屏幕可以是触摸屏，音频组件用于输出和/或输入音频信号。例如，音频组件可以包括一个麦克风，麦克风用于接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器或通过通信组件发送。音频组件还包括至少一个扬声器，用于输出音频信号。
I/O接口304为一个或多个处理器301和其他接口模块之间提供接口，上述其他接口模块可以是键盘，鼠标，按钮等。这些按钮可以是虚拟按钮或者实体按钮。
通信组件305用于该控制设备300与其他设备之间进行有线或无线通信。有线通信包括通过网口、串口等进行通信；无线通信包括：Wi-Fi、蓝牙、近场通信（NearFieldCommunication，简称NFC）、2G、3G、4G、5G，或它们中的一种或几种的组合。因此相应的该通信组件305可以包括：Wi-Fi模块，蓝牙模块，NFC模块。
综上，本申请提供的一种异步I/O请求优先级的调度方法、装置、存储介质以及控制设备。具体的，所述方法包括：响应于异步I/O请求调度暂停指令，确定I/O请求队列中待暂停异步I/O请求集合，生成与所述异步I/O请求调度暂停指令对应的调度状态标记，并暂停对所述待暂停异步I/O请求集合中所有异步I/O请求的调度；在所述异步I/O请求调度暂停指令满足第一预设条件的情况下，响应于接收到新的第一异步I/O请求，将所述新的第一异步I/O请求添加到所述I/O请求队列中，并按照第一预设处理方式完成对所述新的第一异步I/O请求的调度；响应于异步I/O请求调度恢复指令，获取所述I/O请求队列的调度状态标记，根据所述调度状态标记确定待恢复的目标异步I/O请求集合，并恢复对所述待恢复的目标异步I/O请求集合中所有异步I/O请求的调度。本申请所公开的异步I/O请求优先级的调度方法，使得应用程序研发人员能根据对应用程序中各I/O请求的紧迫性，控制多个I/O请求之间的优先级，进一步提升了使用异步I/O系统的性能。
另外应该理解到，在本申请所提供的实施例中所揭露的方法或系统，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的方法或系统实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的方法和装置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、计算机程序段或计算机程序的一部分，模块、计算机程序段或计算机程序的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的计算机程序。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，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，实际上也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程序的组合来实现。
在本申请中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、装置或者设备中还存在另外的相同要素；如果有描述到“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系；在本申请的描述中，除非另有说明，术语“多个”、“多”的含义是指至少两个；如果有描述到服务器，需要说明的是，服务器可以是独立的物理服务器或终端，也可以是多个物理服务器构成的服务器集群，可以是能够提供云服务器、云数据库、云存储和CDN等基础云计算服务的云服务器；在本申请中如果有描述到智能终端或移动设备，需要说明的是，智能终端或移动设备可以是手机、平板电脑、智能手表、上网本、可穿戴电子设备、个人数字助理（PersonalDigital Assistant，PDA）、增强现实技术设备（AugmentedReality，AR）、虚拟现实设备（Virtual Reality，VR）、智能电视、智能音响、个人计算机（PersonalComputer，PC）等，但并不局限于此，本申请对智能终端或移动设备的具体形式不做特殊限定。
最后需要说明的是，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“一个示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式进行结合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例都是示例性的，所述的内容只是为了便于理解本申请而采用的实施方式，并非用以限定本申请。任何本申请所属技术领域内的技术人员，在不脱离本申请所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本申请的保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (12)
1.一种异步I/O请求优先级的调度方法，其特征在于，所述方法包括：
响应于异步I/O请求调度暂停指令，确定I/O请求队列中待暂停异步I/O请求集合，生成与所述异步I/O请求调度暂停指令对应的调度状态标记，并暂停对所述待暂停异步I/O请求集合中所有异步I/O请求的调度；
在所述异步I/O请求调度暂停指令满足第一预设条件的情况下，响应于接收到新的第一异步I/O请求，将所述新的第一异步I/O请求添加到所述I/O请求队列中，并按照第一预设处理方式完成对所述新的第一异步I/O请求的调度；
响应于异步I/O请求调度恢复指令，获取所述I/O请求队列的调度状态标记，根据所述调度状态标记确定待恢复的目标异步I/O请求集合，并恢复对所述待恢复的目标异步I/O请求集合中所有异步I/O请求的调度。
2.根据权利要求1所述的异步I/O请求优先级的调度方法，其特征在于，所述第一预设条件，包括：
所述异步I/O请求调度暂停指令的指令模式为局部暂停模式。
3.根据权利要求1所述的异步I/O请求优先级的调度方法，其特征在于，还包括：
在所述异步I/O请求调度暂停指令满足第二预设条件的情况下，响应于接收到新的第二异步I/O请求，将所述新的第二异步I/O请求添加到所述I/O请求队列中，并按照第二预设处理方式暂停对所述新的第二异步I/O请求的调度；
其中，所述第二预设条件包括：所述异步I/O请求调度暂停指令的指令模式为全部暂停模式。
4.根据权利要求3所述的异步I/O请求优先级的调度方法，其特征在于，所述第二预设处理方式，包括：
将所述新的第二异步I/O请求的调度状态设置为暂停状态。
5.根据权利要求1所述的异步I/O请求优先级的调度方法，其特征在于，在所述调度状态标记中包括以下内容中的一项或多项：
所述I/O请求队列中尚未被调度的各异步I/O请求的关键字，所述关键字与异步I/O请求一一对应；
所述I/O请求队列中尚未被调度的各异步I/O请求的调度状态；
所述异步I/O请求调度暂停指令的指令模式。
6.根据权利要求1所述的异步I/O请求优先级的调度方法，其特征在于，所述响应于异步I/O请求调度暂停指令，确定I/O请求队列中待暂停异步I/O请求集合，生成与所述异步I/O请求调度暂停指令对应的调度状态标记，并暂停对所述待暂停异步I/O请求集合中所有异步I/O请求的调度，包括：
根据所述异步I/O请求调度暂停指令的指令模式，从所述I/O请求队列中获取与所述指令模式对应的还未被调度且调度状态为活跃状态的所有异步I/O请求并生成待暂停异步I/O请求集合；
将所述待暂停异步I/O请求集合中所有异步I/O请求的调度状态设置为暂停状态。
7.根据权利要求1所述的异步I/O请求优先级的调度方法，其特征在于，所述恢复对所述待恢复的目标异步I/O请求集合中所有异步I/O请求的调度，包括：
将所述待恢复的目标I/O请求集合中所有异步I/O请求的调度状态设置为活跃状态。
8.根据权利要求1所述的异步I/O请求优先级的调度方法，其特征在于，在所述异步I/O请求调度恢复指令中包括以下指令模式中的一项或多项：
当前局部恢复模式，局部分片恢复模式，前向分片恢复模式和后向分片恢复模式。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的异步I/O请求优先级的调度方法，其特征在于，在所述异步I/O请求调度恢复指令中包括以下内容：
一个或多个调度状态标记。
10.一种装置，其特征在于，包括：
暂停调度模块，用于响应于异步I/O请求调度暂停指令，确定I/O请求队列中待暂停异步I/O请求集合，生成与所述异步I/O请求调度暂停指令对应的调度状态标记，并暂停对所述待暂停异步I/O请求集合中所有异步I/O请求的调度；
调度模块，用于在所述异步I/O请求调度暂停指令满足第一预设条件的情况下，响应于接收到新的第一异步I/O请求，将所述新的第一异步I/O请求添加到所述I/O请求队列中，并按照第一预设处理方式完成对所述新的第一异步I/O请求的调度；
恢复调度模块，用于响应于异步I/O请求调度恢复指令，获取所述I/O请求队列的调度状态标记，根据所述调度状态标记确定待恢复的目标异步I/O请求集合，并恢复对所述待恢复的目标异步I/O请求集合中所有异步I/O请求的调度。
11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储的计算机程序，当被一个或多个处理器执行时，实现如权利要求1~9中任一项所述的异步I/O请求优先级的调度方法。
12.一种控制设备，其特征在于，包括存储器和一个或多个处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述存储器和所述一个或多个处理器之间互相通信连接，当所述计算机程序被所述一个或多个处理器执行时，执行如权利要求1~9中任一项所述的异步I/O请求优先级的调度方法。
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