TWI435213B - 於虛擬資料處理環境中多個邏輯分割間平衡存取各實體系統資源及動態調諧一判定調度排程之排程器的方法、系統及電腦可讀媒體 - Google Patents
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Description
本發明大體而言係關於在一資料處理系統中管理工作負載。更特定而言，本發明係關於在一諸如邏輯分割系統之分割系統中管理工作負載。
本申請案係關於下列同在申請中之申請案：_______申請之名為"於虛擬資料處理環境中管理工作負載(WORKLOAD MANAGEMENT IN VIRTUALIZED DATA PROCESSING ENVIRONMENT)"之美國專利申請案第_______號(代理人案號AUS920060139US2)；_______申請之名為"於虛擬資料處理環境中管理工作負載(WORKLOAD MANAGEMENT IN VIRTUALIZED DATA PROCESSING ENVIRONMENT)"之美國專利申請案第_______號(代理人案號AUS920060139US3)；_______申請之名為"擷取硬體統計資料以用於佔用量計算、調度效率及排程效率之方法(METHOD TO CAPTURE HARDWARE STATISTICS FOR FOOTPRING CALCULATION, DISPATCHING EFFICIENCY AND SCHEDULING EFFICIENCY)"之美國專利申請案第_____號(代理人案號AUS920060547US1)；。該等申請案已讓與給本發明受讓人，且在此以引用之方式併入本文中。
電腦資源之邏輯分割允許在一單一實體機器或處理器組合體中建立多個系統影像。虛擬化為表示系統成像之術語，在系統成像中，每一系統影像(亦已知為虛擬機器
(VM))使用實體電腦系統之共用資源以與其他VM邏輯獨立之方式操作。以此方式，對應於VM之每一邏輯分割可經獨立地重設、載入對於每一分割可不同之作業系統且使用不同輸入/輸出(I/O)裝置操作不同軟體程式。舉例而言，邏輯分割系統之商業實施例包括IBM公司之POWER5多處理器架構。
邏輯分割之一重要態樣為管理各別分割工作負載。舉例而言，在POWER5中，稱為超管理器(hypervisor)之工作負載管理器管理分割之間的工作負載。在此類型之共用資源環境中，超管理器使用交錯時槽排程技術(在廣泛意義上，其類似於通用多任務計算排程)將諸如記憶體、中央處理單元(CPU)、I/O等之實體系統資源配置至邏輯分割。超管理器試圖以按需要及/或預配置方式將分割工作作為邏輯處理器調度至實體系統資源來平衡分割之工作負載。
分割排程之一態樣具體而言係關於處理器資源利用及共用。亦即，為了排程目的，將使用來自一共用處理器集區之處理器容量的分割定義為限定的(capped)或未限定的(uncapped)。限定的分割不能超過其經組態之處理器權利。邏輯分割之未限定支援使未限定分割在於共用處理器集區中存在未利用之容量的情形下能夠超過其經組態之容量。此未利用之容量得自於其他分割未充分利用所有其經組態之容量或共用集區之以其他方式未經完全配置的容量。
當調度時，一邏輯分割包含配置之實體處理器資源作為邏輯處理器。邏輯處理器(有時被稱作虛擬處理器)之排程
需要配置處理循環、記憶體及其他實體系統資源經配置用於由分割在一給定調度窗期間使用之預指定的時間時期或時間片。舉例而言，在POWER5上運作之AIX作業系統具有預設之10 msec調度窗。可將經配置之調度窗的任一未使用部分配置至系統中之未限定分割中之一或多者。通常利用基於未限定分割之優先權級別的樂透機制(lottery mechanism)來判定哪一未限定分割將使原始排程之分割替換為調度窗之未使用部分。
雖然相對簡單且計算上花費不多，但前述替換調度技術並不充分地解決關於分割之邏輯結構及功能特性之潛在效率低下。當在所謂的互動分割之各別調度窗期間替換分割時，出現導致排程效率低下之重要來源。基於分割對外部處理事件之依賴及在一給定調度窗期間中斷之可能性，將分割表徵為"互動"，或在替代例中，表徵為"批次"。批次分割很大程度上與來自外部事件之回應無關，且因此通常利用其整個調度窗。相反，互動分割在調度窗等待外部事件回應期間通常暫時中止活動。
為了有利地利用調度窗之在其他方面未使用之循環(其中一互動分割已暫時中止工作)，超管理器可試圖使用前述優先排序的樂透機制替換暫時中止的分割。然而，在許多狀況下，暫時中止的分割等待即將來臨的外部事件回應且因此有可能要求額外循環完成一雖然在分割之目前暫時中止之條件下仍將另外在無分割替換之當前調度窗內完成的任務。
若在分割不活動之時期期間未替換暫時中止的分割，則浪費了調度窗循環。另一方面，雖然致能在其他情況下浪費的調度窗循環之有利的利用，但習知分割替換技術不能解決中斷替換的互動分割之互動處理的計算成本。此中斷導致對替換之互動分割重排佇列且回環返回該佇列以重調度分割之需要。與專用系統不同，虛擬系統需要對每一調度重新確立記憶體佔用量(memory footprint)。因此，除了必須重排排入佇列之外，經替換之互動分割必須消耗額外循環來恢復記憶體佔用量，此為虛擬系統中之工作負載管理效率低下之一重要來源。
習知邏輯分割管理不能解決關於分割排程及運作時間工作負載平衡之前述及許多其他問題。因此可瞭解，存在對管理邏輯分割間之排程及工作負載平衡的方法、系統及電腦程式產品之需要。本發明解決先前技術未解決的此等及其他需求。
本文中揭示一種用於平衡多個邏輯分割間對一採用系統虛擬化之電腦系統之實體系統資源之存取的系統、方法及電腦可讀媒體。在啟動時期期間，根據配置之調度窗利用層級來分類該等邏輯分割中之每一邏輯分割。判定該等實體系統資源中之與該等邏輯分割中之一或多個邏輯分割相關聯之一或多個實體系統資源的效能度量。在該等分割之調度期間使用與程式設計中斷無關之硬體偵測及追蹤邏輯來執行效能度量判定。在該等實體系統資源中之一給定組
實體系統資源經組態用於配置至該等邏輯分割中之一邏輯分割的一調度窗期間，根據與一替換邏輯分割相關聯之該等判定之效能度量及該替換邏輯分割之該調度窗利用分類將該給定組實體系統資源重新配置至該替換邏輯分割。
在另一態樣中，一種用於平衡共用實體系統資源之多個邏輯分割間之工作負載的方法、系統及電腦程式產品利用記憶體佔用量統計來判定分割替換合格性及優先權。該方法包括判定該等實體系統資源中之與該等邏輯分割相關聯之一或多個實體系統資源的效能度量及使用該等效能度量判定記憶體佔用量值。在該等實體系統資源中之一給定組實體系統資源經配置至該等邏輯分割中之一邏輯分割的一調度窗期間，根據該等判定之記憶體佔用量值將該等實體系統資源中之該給定組實體系統資源重新配置至該等邏輯分割中之另一邏輯分割。
在另一態樣中，揭示一種用於動態調諧一排程器之方法、系統及電腦程式產品，該排程器在一給定調度窗期間排程共用實體系統資源之多個邏輯分割。該方法包括在一系統啟動時期期間使用預組態之調度窗時期調度該等邏輯分割。在邏輯分割調度期間，與該等邏輯分割相關聯判定該等實體系統資源中之一或多個實體系統資源的效能度量。與分割相關聯之該等效能度量用以判定該等邏輯分割之記憶體佔用量值，在其他排程試探中，該等記憶體佔用量值用以在一調度窗時期期問動態判定分割之排程。
在以下詳細寫出之描述中，本發明之上述以及額外目
標、特徵及優勢將變得顯而易見。
本發明之新穎特徵特性闡明於隨附申請專利範圍中。然而，當結合附圖閱讀時，參照說明性實施例之以下詳細描述將最佳地理解本發明自身，以及其較佳使用模式、另外目標及優勢。
本發明之系統及方法致能在虛擬計算環境中之更有效率的資源配置及工作負載平衡。一例示性虛擬計算環境包括多個邏輯分割，其中在該等分割中之兩個或兩個以上分割間管理工作負載。如本文中所利用，術語"分割"通常指配置至一作業系統之一資料處理硬體資源子集。分割亦可被稱作線緒或任一其他計算單元。在下文中參看圖式繪示及描述實施本發明之系統及方法的較佳實施例，其中，全文中相同參考數字指示相同及相應零件。
本發明致能在工作負載管理器之指導下在整個邏輯分割上進行可共用資源的動態再分布。在一態樣中，本發明藉由使用動態可調整分割排程機制來達成改良的工作負載管理及系統效率。分割排程機制之特徵表現為一硬體追蹤機制，在一實施例中，該硬體追蹤機制將關於記憶體佔用量確立之分割效能度量判定為分割排程度量。在另一態樣中，本發明利用硬體追蹤之記憶體佔用量度量來動態地調整各別邏輯分割在調度窗內之排程。
本發明致能在工作負載管理器之指導下在整個邏輯分割上進行可共用資源之動態再分布，在一實施例中，該工作
負載管理器可為一超管理器。舉例而言，此等資源可包括CPU資源、邏輯處理器資源、I/O資源、共處理器、通道資源等。在一個實施例中，藉由將超管理器功能性與硬體及韌體分割監視機制整合在一效能調整反饋迴路中來實現資源配置之動態調整，以用於達成工作負載平衡及更大的整體系統效率。
在一態樣中，本發明解決對記憶體存取潛時造成之系統通量的限制。本發明藉由判定及利用分割排程之記憶體存取統計來減輕記憶體潛時效應。此記憶體敏感分割排程改良了分割排程決策的制定，且提供更大的調度窗排程靈活性。在一實施例中，本發明考量在選擇一分割以先佔或在其他情況下替換一原始調度之分割中的記憶體佔用量設置成本。本發明進一步考量對於重調度經替換之分割以回收其原始調度窗之一部分的狀況下的後續佔用量設置成本。
現參看圖式，其中，全文中相同參考數字指示相同及相應零件，實施本發明之工作負載管理特徵之虛擬計算環境的一個實施例繪示於圖1中。其中說明虛擬計算系統100，其包括在由International Business Machines Corporation (Armonk，N.Y.)提供之POWER5伺服器中所包括的特徵中之多數特徵。虛擬計算系統100通常包含：韌體層資源120，其包括一超管理器115；以及硬體層資源122，其包括一共用處理器集區117及記憶體裝置121及125。共用處理器集區117較佳地包含多處理器組合體，該多處理器組合體包含多個處理器108、110、112及114(分別表示為CPU1- CPU4
)，且具有各別與處理器相關聯之快取記憶體M1-M4
121。虛擬計算系統100進一步包含多個邏輯分割105A-105D(分別表示為LP1-LP4
)。超管理器115管理及調整邏輯分割105A-105D間之硬體層資源122的指派。
CPU1-CPU4
及相關聯之快取記憶體M1-M4
表示由超管理器115按導致資源虛擬化之方式配置至邏輯分割LP1-LP4
之實體系統資源的一部分。實體系統資源通常為有形的系統裝置、組件及相關聯之實體現象，例如記憶體裝置、處理器、驅動器、匯流排、處理器/匯流排循環等，此與諸如程式分層組織及程式協定(諸如彼等與作業系統相關聯之程式分層組織及程式協定)之非實體、抽象系統資源區別開來。亦可將實體系統資源與諸如虛擬機器之邏輯或虛擬可界定實體區別開來。邏輯分割LP1-LP4
中之每一者包括一或多個邏輯處理器(未明確繪示)，其中之每一者表示配置至該分割的實體處理器CPU1-CPU4
中之一處理器之整個或一部分。分割105A-105D中之一給定者之邏輯處理器可專用於該分割，使得下層處理器資源保留用於彼分割，或者可加以共用使得下層處理器資源可用於其他分割。
在所繪示之實施例中，邏輯分割LP1-LP4
中之每一者充當一具有一駐留作業系統104(其在分割間可不同)及一或多個應用程式102之獨立系統。在一實施例中，作業系統104A-104D中之一或多者可為Linux作業系統或由IBM Corporation提供之i5/OSTM
作業系統。另外，作業系統104A-104D(或其一子集)包括各別OS工作負載管理器106A-
106D，其用於管理在各別分割中之每一者中的應用程式工作負載。
在一個實施例中，超管理器115作為不具有授權容量之隱藏分割而操作。系統資源至邏輯分割LP1-LP4
之配置係由超管理器115管理，其可由在處理器CPU1-CPU4
上運作之微碼實施。超管理器呼叫提供用於作業系統104A-104D中之任一作業系統與超管理器115通信的方式，其藉由支援使用在下文進一步詳細解釋之技術來使分割閒置時間最小化之排程試探來致能實體處理器容量之更有效率的使用。邏輯分割LP1-LP4
及超管理器115通常包含駐留於與處理器CPU1-CPU4
相關聯之中央記憶體之各別部分中的一或多個有形程式模組。
圖2為繪示根據本發明之一實施例之用以有助於分割排程之一例示性架構200的高階示意圖。分割排程架構200將一分割管理單元(PMU)204與諸如共用處理器集區117、超管理器115及快取記憶體206之其他系統組件整合。雖然將PMU 204繪示為圖2中之一明顯模組，但應注意，PMU 204之硬體、韌體及軟體組件中之一些或所有組件可整合於超管理器115內。此外，應注意，快取記憶體206表示由包含於共用處理器集區117中之CPU 108、110、112及114中之一或多個CPU利用的集體快取記憶體資源M1-M4
中之一些或所有記憶體資源。
PMU 204包括監視針對配置至分割LP1-LP4
之資源的實體系統資源效能度量(例如彼等與記憶體使用相關之效能
度量)之邏輯、程式模組及其他硬體、韌體及/或軟體模組。此等效能度量較佳包括快取使用，且特定言之為關於分割LP1-LP4
中之每一者之快取記憶體佔用量的度量。圖2之高階示意圖說明PMU 204與致能與邏輯分割相關聯之實體系統資源的此種監視之其他系統組件之間的整合及互動介面。
當目前調度之邏輯分割使用來自共用處理器集區117之CPU執行其指令流且經由載入或儲存操作來存取記憶體位置之內容時，CPU經由CPU-快取介面212將此等請求發出至其相關聯之快取記憶體206。接下來，快取記憶體206之任務為判定記憶體內容是否存在於快取記憶體之儲存區中，且(a)若如此，則將經快取之資料傳回至CPU，或(b)若不，則在執行載入或儲存前，自主記憶體(諸如共用記憶體125)提取記憶體內容。若請求之記憶體內容已處於快取記憶體206中，則將資料傳回至CPU，而並不存取共用記憶體125(諸如，經由快取-記憶體介面210)。此時，不需要與PMU 204之互動。然而，若請求之資料在快取記憶體206中不可得到，則必須經由快取-記憶體介面210自主共用記憶體125提取資料。
參看圖3，其繪示說明如可實施於圖2中所繪示之架構內之分割監視單元204之內部架構、超管理器115及分割歷史表305的高階示意圖。輸入側包括PMU 204，其說明為包括一追蹤邏輯模組302，該追蹤邏輯模組302處理來自CPU介面208及快取介面214之輸入以產生分割向量308、310及
312。在其輸出側上，該架構包含超管理器115及分割歷史表305。在所繪示之實施例中，超管理器115包括一優先權計算模組304，其處理分割向量308、310及312以產生及更新分割歷史表305之內容。分割歷史表305含有針對虛擬計算系統100內之所有N
個邏輯分割的項目。在所繪示之實施例中，將分割歷史表305說明為包括以列為主(row-wise)記錄，每一者對應於系統中之N
個邏輯分割中之一者，其中每一分割記錄含有多個以行為主(column-wise)資料欄位。在以行為主欄位中為針對各別邏輯分割中之每一者的邏輯分割(LP)識別符欄位以及每指令循環數目(CPI)值、快取列計數(CLC)值及快取未中計數(CMC)值之欄位，且該等值將在下文作進一步詳細解釋。除了硬體偵測之CPI、CLC及CMC值之外，每一分割表項目之以行為主欄位包括針對記憶體佔用量時期值TFP
、佔用量值變化VAR以及快取相關性(cache affinity; CA)值之欄位，該等值可自前述CPI、CLC及CMC值中之一或多者得出。
在PMU 204內，追蹤邏輯模組302包括用於偵測、處理及臨時儲存實體系統資源(例如在圖1及圖2中所繪示之處理及記憶體資源)之效能度量的邏輯及資料儲存硬體裝置。效能度量係與諸如記憶體及CPU之實體系統資源在偵測時所配置至之邏輯分割相關聯偵測。所偵測及處理之效能度量係與實體資源目前所配置至之邏輯分割之識別碼相關聯儲存。一組給定效能度量與一邏輯分割之間的關聯可由含有一或多個當前調度之分割之識別碼的CPU介面暫存
器314提供。較佳在調度快策時設定暫存器314內之分割ID值。
由追蹤邏輯模組302收集之例示性效能度量可包括CPI計數、快取列計數、快取未中計數及可自在CPU介面208及/或快取介面214上所偵測之信號直接判定或計算判定之與記憶體存取或處理效率相關的其他度量。可利用處理器利用資源暫存器322提供一循環計數來量測將分割於實體處理器上調度之時間片期間的活動性。在所繪示之實施例中，由追蹤邏輯302偵測之針對當前調度之分割a
-m
中之每一者的CPU計數係儲存於調度之分割向量308中。類似地，由追蹤邏輯302偵測之針對調度之邏輯分割a-m
的快取列計數及快取未中計數係分別儲存於調度之分割向量310及312中。
在一較佳實施例中，追蹤邏輯模組302中之偵測邏輯及資料儲存裝置包括與程式中斷機制(例如作業系統中斷)無關地來收集且處理在CPU介面208及快取介面214上之信號的硬體及韌體裝置。此等追蹤及儲存裝置可包括諸如邏輯閘、暫存器等之硬體及諸如系統匯流排窺探程式(snoopor)所使用之韌體編碼的韌體編碼。追蹤邏輯模組302與軟體程式中斷無關地在硬體及/或韌體級上執行其偵測、處理及儲存功能。因此，此等偵測、處理及儲存功能係與作業系統核心管理約束無關地執行。以此方式，追蹤邏輯模組302收集效能度量之取樣速率可具有用於判定待用於分割排程及替換(如下文作進一步詳細解釋)之準則資料所需之
足夠精細的粒度，例如0.1 msec。
在調度之分割向量308、310及312內的系統效能度量包括分別針對一定數目(a-m
)個當前或先前調度之邏輯分割中之每一者的CPI計數、快取列計數及快取未中計數。每一記錄之分割向量值與一相應邏輯分割之間的關聯係由下標a-m
而直觀地表示於圖3中，其中下標a-m
中之每一者表示一指定邏輯分割。追蹤邏輯302中儲存分割向量308、310及312之儲存裝置較佳地為專用暫存器。
由追蹤邏輯302偵測且收集於調度之分割向量308、310及312中的效能度量由超管理器115處理以更新分割歷史表305。由超管理器115產生或接收之中斷信號判定何時應使用在調度之分割向量308、310及312中所收集之系統資料更新分割表305。中斷指示或在其他情況下與調度之分割a-m
中的至少一者之調度窗之期滿一致。在接收到該中斷後，優先權值計算模組304擷取且處理分割向量308、310及312以填充或更新分割歷史表305中之項目。在所繪示之實施例中，回應於更新中斷信號，相對於針對相應邏輯分割之記錄的各別以行為主度量項目來比較或以其他方式處理調度之向量308、310及312內的CPI、CLC及MC度量。假定圖3繪示首先調度邏輯分割a-m
之一初始系統啟動時期，則優先權值計算模組304用分割a-m
中之每一者的記錄項目填充分割歷史表305且將來自向量308、310及312之分割向量資料輸入至相應記錄項目中。在系統初始化時期期間，記錄產生程序繼續，直至所有N
個邏輯分割已將記錄
填充於分割歷史表305中。
在每一邏輯分割之初始調度及隨之的分割記錄產生後，優先權值計算模組304在每一發出信號更新間隔時繼續處理調度之向量308、310及312以添加、替換或在其他情況下修改分割歷史表305中之效能度量及/或替換優先權值項目(如下文作進一步詳細地解釋)。
圖4為根據本發明之用於判定邏輯分割之排程優先排序之一序列的高階方塊圖表示。詳言之，圖4繪示例示性臨時及基於事件之優先排序因數，諸如可由超管理器115用於制定調度決策(例如替換或先佔一當前調度之分割)中。
為了在整個分割調度排程中整合作為動態可調整因數之優先排序，超管理器115將針對每一邏輯分割之相對或絕對優先權判定為與快取記憶體佔用量相關之度量的函數，且因此必須自PMU 204擷取硬體偵測之效能度量。
如上所解釋，直接自記憶體及CPU匯流排介面判定之實體系統效能度量得以偵測且藉由使用追蹤邏輯模組302中之硬體層級邏輯及暫存器而得以初始暫存及處理。由追蹤邏輯模組302偵測或產生之快取記憶體佔用量度量較佳包括針對每一調度之分割的CPI計數、快取列計數及快取未中計數，且收集為分割向量308、310及312，該等分割向量308、310及312可與其他排程優先權因數組合以得出整體調度優先權。
圖5至圖9結合圖4說明如何將分割監視功能性整合至邏輯分割排程(尤其當該排程係關於在最小分割權限之配置
後替換或先佔調度之分割或排程分割時)的例示性實施例。首先，圖4中所示之分割優先排序序列繪示包括用於設定及調整分割之優先值之硬體偵測之實體系統效能度量的多個優先因數之累積及利用。圖6進一步詳細地繪示電腦實施之程序，藉由該電腦實施之程序，硬體偵測之實體系統效能度量(且詳言之為彼等關於記憶體存取效能之效能度量)經判定且加以有形地利用以表徵每一分割之一或多個分割排程優先排序因數。圖7至圖9說明用於使用與分割相關聯之記憶體佔用量度量來判定優先權及調諧調度窗之電腦實施之程序。諸如圖5及圖6中所繪示之優先排序特徵及/或排程器調諧可與超管理器調度器(例如併入於超管理器115中之調度器)一起使用。然而，應注意，本文中所描述之發明性特徵及技術不必限於所繪示之實施例中的任何一或多者。熟習此項技術者將易於瞭解及理解：可改變判定及利用分割優先排序之程序的各種態樣而不脫離本發明之精神及範疇，且此外，可將本文中描述之機制及程序之基本態樣與其他排程演算法一起利用。
繼續圖4，產生一具有基礎優先權bp(Pi
)402之分割Pi
，其初始可為空值或在其他情況下為中性值，使得其對於分割排程/替換決策不具有影響。基礎優先權值bp(Pi
)可為可由超管理器115用於制定分割先佔及/或替換決策之數字或其他數量值或標誌。分割Pi
之整體優先權值425較佳地包括一動態調整基礎優先權bp(Pi
)402之臨時公平分量。如圖4中所示，藉由將分割之基礎優先權bp(Pi
)升高一些與時
間相關之增量d(其累加性地表示為優先權求和dΣtj
404)來用每一時間量來計算在時間t的當前優先權cp(Pi
, t)406。當前優先權cp(Pi
, t)406因此包括基礎優先權加上屬於優先權求和dΣtj
404內(視目前時間間隔j而定)之一遞增公平分量。對於基於非效能度量之分割調度，邏輯分割之優先權等於當前優先權cp(Pi
, t)406。
本發明提供一分割排程機制，其進一步提供且併有與分割相關聯之實體系統效能度量以判定分割Pi
之排程優先權425。此暗示：對於使用一共用組實體處理資源(處理器、記憶體等)在虛擬系統中執行的多個邏輯分割，在同一時間下對不同分割之優光權的計算可產生不同值。詳言之，在每一排程間隔時使一分割之與效能無關的優先權cp(Pi
, t)406調整420一基於效能之因數Δp 418。基於效能之因數Δp 418表示一系列可能的具體值中之一者，而可使用與一分割相關聯之系統效能度量來使討論中的分割之優先權級增加或減少該具體值。在一實施例中，藉由使用一可靠性因數計算模組ς 416來處理快取記憶體佔用量值CFP(Pi
)，從而計算因數Δp 418。經由一或多個由快取記憶體佔用量計算模組412表示之邏輯函數，將CFP(Pi
)自身作為分割Pi
之如由本發明之機制量化表示的快取記憶體佔用量值計算。即，一組一或多個與分割相關聯之實體資源度量PRM(Pi
)由快取記憶體佔用量計算模組412處理以判定可用於判定分割排程優先權之指定記憶體佔用量值(例如CFP(Pi
))。佔用量計算模組412及可靠性因數計算模組ς
416確定基於效能之因數Δp 418。如圖4中所示，在時間t時之分割Pi
的整體優先權值因此為基礎分割優先權、臨時公平調整及與該分割相關聯量測之實體系統度量的組合函數。
圖5為根據本發明之如可在超管理器115內實施以用於替換一經調度但暫時中止之分割之分割調度器狀態的高階方塊圖表示。根據本文中所揭示之方法，產生一替換分割向量或替換佇列505且由超管理器115動態地調整。存取替換佇列505以(例如)當一當前運作之分割在調度窗時間量子期滿前於當前調度窗期間暫時中止處理時，判定絕對或相對替換優先排序。將替換佇列505組織為經優先排序替換目標LPa
-LPn
之一佇列，在該佇列中，每一目標含有或在其情況下鏈接至相應分割控制區塊PCB 502a-502n，每一分割控制區塊維持分割狀態資訊，諸如分割之經組態及經調整之調度排程狀態及在其他分割特定資料中的替換優先權狀態。如圖5中所示，可自"最大"(亦即，可用替換分割中之最高優先權)至"最小"(亦即，可用替換分割中之最低優先權)來對替換目標LPa
-LPn
確定優先順序。可有利的利用替換佇列505之分量來判定排程優先權，此如現參看圖6所解釋。
參看圖6，其說明根據本發明之繪示由分割監視單元204及超管理器115執行以用於判定分割排程優先權值之步驟的高階流程圖。如在步驟602及604處所示，程序開始於初始化及識別邏輯分割，例如藉由產生每一分割之相應分割
控制區塊(諸如彼等在圖5中所示之分割控制區塊)。設定該等分割中之每一者的基礎替換優先排序，且如在步驟606及608處所說明使其遞增。超管理器115較佳以圖4中所繪示之方式設定且遞增該等分割之替換優先權，在圖4中，利用臨時公平排程函數來以某正規化方式動態調整分割優先權值。
繼續如在步驟610處所示，在一個實例中，根據由超管理器115指定之經組態之調度窗配置來調度邏輯分割。在分割調度窗期間，利用基於硬體之追蹤裝置及模組(例如彼等在追蹤邏輯模組302中之追蹤裝置及模組)追蹤與在調度窗期間將資源配置至之各別邏輯分割相關聯之實體系統資源中之一或多者的效能度量(步驟615)。在與程式設計中斷(例如作業系統中斷)無關之硬體層級下執行效能度量追蹤，且效能度量追蹤較佳包括追蹤CPI以及其他實體資源處理度量。
如圖6中所示，追蹤實體資源度量包含以下子步驟，其中與調度之分割相關聯追蹤度量，且其中利用硬體偵測之度量來計算或在其他情況下判定可由超管理器115用於分割替換或其他調度決策之排程優先排序值。如在步驟612處所繪示，使用硬體層級邏輯及暫存器以一具有記錄時間增量Δtrec
之記錄速率收集及儲存與分割相關聯之實體資源度量，記錄時間增量Δtrec
小於由大於1之增量因數除由調度時期界定之分割調度時期TDP
的分數。在實體資源度量之硬體偵測之收集後及/或結合實體資源度量之硬體偵測
之收集，計算與分割相關聯之優先權值(步驟614)。與分割相關聯之該等優先權值係由硬體偵測/儲存之實體系統度量計算或者可為偵測/儲存之度量自身。舉例而言，且參照圖3中所示之實施例，在步驟612處所收集之實體資源度量包括在調度之分割向量308中所收集之CPI值，而在步驟614處所計算之優先權值包括在以下參看圖8A及圖8B進一步詳細繪示及描述之程序中的自CPI值計算的記憶體佔用量值。與在步驟615處之效能度量判定之同時，較佳地，在分割之每一調度窗計算及更新諸如在分割歷史表305內繪示之VAR值的可靠性因數，如在步驟616處所示。
參看圖8A，提供併入至步驟615中之處理步驟的更詳細繪示。具體言之，圖8A說明繪示諸如由PMU 204及超管理器115執行以用於判定調度決策所利用之記憶體佔用量效能值之步驟的高階流程圖。該程序開始於分割調度步驟610且繼續進行至步驟806，步驟806繪示在調度之分割之調度時期內的一時間間隔點tn
判定及記錄之CPI資料。比較在tn
收集之CPI值與用於同一分割之先前記錄的CPI值。先前記錄的CPI值表示用於同一分割之在調度時期內之一較早時點時判定的CPI值。在調度時期循環中之各種時點所收集之CPI資料的一例示性圖形表示展示於圖8B中。調度時期開始及結束之時點在圖8B中分別表示為在由TDP
表示之整個調度時期上的t0
及tDP
。將CPI資料經判定且記錄於同一分割之一或多個此等調度中之時點表示為trec0
、trec1
、trec2
、trec3
等。返回圖8A之步驟808，CPI資料值之間的比
較可包含(例如)在時間trec2
記錄的CPI值與在trec1
記錄的CPI值之比較。在一較佳實施例中，在一給定邏輯分割之整個不同調度時期上執行在不同時間增量下的CPI資料判定。
本發明考量關於重新確立在每一分割調度上之記憶體佔用量之需要的調度中的實質成本。在步驟808處執行之比較之目的在於判定分割確立記憶體佔用量所需的時期。記憶體佔用量確立判定包含判定一拐角點(諸如在圖8B中之trec3
處所繪示)，在該拐角點處，CPI值自在先前調度時期之先前時間增量處記錄之CPI值位移小於一指定臨限值。在圖8B中，時間trec3
表示一拐角點，在該拐角點處，在trec3
處記錄之CPI值與在trec2
處記錄之值不同，該不同小於臨限差ΔCPITHRSHLD
。佔用量時期Tfp
因此為t0
與trec3
之間的時期。CPI值之間的差異是否小於一具體臨限值之判定繪示於步驟810。
回應於未超過臨限CPI差值，在步驟806處記錄的CPI值(亦即，最後CPI值)被記錄(步驟812)，且在返回至步驟610處的同一分割之下一個調度前，增加下一個調度時期之記錄間隔(步驟814)。當一給定比較(例如在trec3
處收集的CPI值與先前在trec2
處收集的CPI值之間)導致符合臨限準則時，與諸如在分割歷史表305中之分割之識別碼相關聯記錄分割的佔用量確立時期(步驟816)。
參看圖6，且繼續如在步驟618處所示，超管理器115及/或PMU 204可判定邏輯分割中之每一者的調度時期利用。在步驟618處之判定用以將每一邏輯分割分類為使用大體
上所有其組態之調度時期配置的批次分割或者經受處理中斷之互動分割，在處理中斷中，在一調度時期期間，分割必須等待一外部事件。分類為批次分割之經調度之分割將利用大體上整個調度時期，而互動分割經受處理中斷，例如當處理暫時中止且必須等待來自另一程序之回應時。若一給定分割之調度時期利用超過一指定臨限值(在一實施例中，該臨限值為95%利用)，則將該分割分類為批次分割(步驟618及步驟622)。否則，如在步驟618及620處所描繪，將該分割分類為互動。
調度時期利用分類作為一欄位包括於先前在圖5中所繪示之每一分割的分割控制區塊中，且可由超管理器115用作排程優先權準則。舉例而言，超管理器115可將識別為互動之分割自替換佇列505(見圖5)中的合格替換分割排除。此外，且如下文參看圖7所解釋，調度時期利用分類可由超管理器用以判定是否將一調度窗之剩餘部分重新配置至已先佔或替換之原始分割。
如在步驟624及626處所示，判定分割排程優先權值之程序結束，其中輸入或更新諸如彼等在分割歷史表305及PCB 502a-502n中儲存之優先權值的優先權值。如以上參看圖3至圖5所繪示及解釋，硬體偵測之效能度量與邏輯分割相關聯(諸如，在分割歷史表305中)且由超管理器115用以判定諸如由替換佇列505確定之優先排序的優先排序。在一較佳實施例中，可在系統啟動時期期間執行調度時期利用分類及效能度量判定，可在時間上(例如，五分鐘)或
者經由分割調度佇列之指定數目的旋轉來量測該系統啟動時期。在收集至少一初始組優先排序資料後，超管理器115將資料用於經調度之分割及其他排程決策的替換及可能先佔。
圖7為說明根據本發明之由諸如超管理器115中之調度器的調度器執行以平衡邏輯分割間之工作負載之步驟的高階流程圖。如在步驟702及710處所示，程序開始於超管理器115根據系統組態之分割排程調度下一組一或多個分割。在目前調度循環期間，記錄及更新包括經調度之分割的CPI及CLC的實體系統資源度量(步驟712)，且更新諸如彼等在圖6之步驟614處計算之替換優先排序值的替換優先排序值(步驟713)。
如在步驟714處所繪示，超管理器115可根據分割替換優先排序資料判定一給定調度之分割是否可被先佔。如本文中所利用，分割先佔類似於在替換一調度窗期間已放棄之經調度之分割中所採用之機制中的許多機制且包括該等機制。差異在於：分割先佔可能不需要經替換之分割已暫時中止處理作為觸發本文中所描述之替換步驟的條件。如在步驟714及720處所示，回應於判定已符合一給定經調度之分割之預指定的先佔準則(鑒於諸如彼等包含在分割歷史表305中之優先排序值的優先排序值)，超管理器115暫時中止經調度之分割且將系統資源配置至調度窗中之剩餘者(可能整個)的一選定分割。以與下文參看步驟718及圖9描述之排程優先排序步驟相同或類似之方式，根據替換優先
權資料來選擇替換分割。超管理器115使用替換佇列505及分割控制區塊502a-502n中之優先排序資料判定下一個待調度或在其他情況下為目前調度之分割是否將由一選定替換分割先佔。
若不符合先佔準則(步驟714)且原始排程之分割利用其整個調度配置時期(亦即，分割並不暫時中止處理)(步驟716)，則超管理器調度/載入平衡程序，繼續進行步驟710處之下一個調度。
若經調度且未先佔之分割在調度窗時期期間暫時中止處理(步驟716)，則超管理器115處理可用分割之替換佇列505及/或分割控制區塊502a-502n提供之替換優先排序資料判定是否已符合預指定之分割替換準則(步驟718)。
在步驟718處繪示之替換判定較佳地包括評估目前閒置邏輯分割之替換優先權值以判定該等分割中之哪一者適合替換目前暫時中止之分割。替換合格性判定鑒於強加的限制(諸如調度窗之受限的剩餘部分)評估包括於分割控制區塊502a-502n中之分割替換優先權值中的一或多者(例如記憶體佔用量值)。舉例而言，原始調度之分割具有一分割窗時期TDW
，對於IBM之POWER5架構而言，其為10 msec。調度窗時期TDW
由調度增量TDPSTCH
有效地相除，TDPSTCH
為分割之經組態的最小運作時間增量且因此為超管理器115可替換或先佔一經調度之分割的最小增量。在此等情況下，在步驟718處之替換準則判定包括判定可用替換分割中之哪些係合格的(鑒於由暫時中止之分割之TDPSTCH
及TDW
之其餘部分強加的限制)。
本發明包括一確保指定排程效率層級之調度選擇特徵。即，且參看圖9，繪示一高階流程圖，該高階流程圖說明由一分割排程器在判定是否已符合替換準則(步驟718)中及在以確保指定處理效率層級之方式選擇一替換分割中所執行的步驟。如在步驟902及904處所示，程序開始於一替換事件，例如符合先佔準則或者經調度之分割暫時中止，從而促成替換準則判定。在步驟718處所示之替換準則判定含有子步驟906及908，其用於使用可用分割之記憶體佔用量優先權值以及調度窗之剩餘可用部分兩者來選擇一替換分割。
步驟906說明如可記錄於分割控制區塊及/或分割歷史表305中之針對一可用替換分割之佔用量確立時期Tfp
是否小於調度窗之剩餘部分Tremaining
的判定。此外，在步驟906處所示之判定利用一可調諧因數x，可將該可調諧因數x設定為一大於1之值以判定針對一分割之Tfp
值是否形成可用調度窗時期Tremainin
之充分小的部分g，使得可達成指定處理效率層級。舉例而言，在一實施例中，在步驟718處，超管理器115根據替換邏輯分割是否具有滿足關係式xTfp Tremaining
(其中x大於1且較佳地至少為10)之判定的記憶體佔用量值Tfp
來制定替換決策。
如在步驟906及908處所示，若不符合替換優先權值評估準則，則排除該分割作為可能的替換。對分割中之一或多者執行步驟906，直至符合替換準則，且如在步驟910處所
示，該程序結束。
返回至圖7，回應於選擇一替換分割，超管理器115自經替換之分割解除配置調度窗資源且將該等資源配置至選定替換分割(步驟720)。如參看圖5及圖6所繪示及描述，若已將替換之分割分類為非互動(亦即，批次)，則替換分割消耗剩餘調度窗時期，且程序返回至下一個調度循環(步驟722及710)。然而，若替換之分割為互動分割(步驟722)，則調度剩餘調度窗時期之一子集的替換分割(步驟723)。在替換調度時期之完成後，將調度窗資源重新配置至原始替換的分割(步驟724)，且程序繼續(步驟726)或結束(步驟728)。
圖10說明根據本發明之在一調度窗內的分割排程。圖10中所示之調度窗經部分定義為具有一組態之調度窗時期TDW
，其開始於tstart
且結束於tfinish
，且其由超管理器115內之計數器特徵(在該圖式中未明確地繪示)實施，該計數器特徵為超管理器115提供在指定調度窗間隔上之分割活動的定時中斷。在所繪示之實施例中，表示為P 1
、P 2
及P 3
之分割由超管理器115以調度窗內之交錯的時間間隔(其分別開始於時間tstart
、t1
及t2
)調度。按照邏輯分割排程習慣，分割P 1
、P 2
及P 3
各具有超管理器115將用於排程之預組態的調度時期權利以確保分割接收到其各別的最小權利。
在所繪示之實施例中，分割P 1
、P 2
及P 3
之最小權利在圖10中分別繪示為自tstart
-t1
、t1
-t2
及t2
-t3
之時期。在權利時期後為自t3
-tfinish
之剩餘時期，在該剩餘時期中，分割P 1
、P 2
及P 3
可由超管理器115根據公平性及排程優先排序因數來調度。此外，且如上所解釋，分割可暫時中止處理，如針對分割P 2
在其授權之調度時期內所說明。
圖11為繪示根據本發明之諸如在圖10中所示之調度窗期間之分割排程調諧的高階流程圖。如在步驟1102處所繪示，該程序開始於接收發出開始下一個調度窗之信號的硬(亦即，與分割活動無關)中斷。在繼續如在步驟1104處所示，對於提供諸如分割P 1
、P 2
及P 3
中之一者的邏輯分割之經組態的循環權利之時期，調度該分割。參看圖10，第一調度時期係針對在tstart
處調度指定數目個循環之分割P 1
。
若屬於該經調度之分割的邏輯處理器並不暫時中止處理(步驟1106)，諸如，對於自tstart
-t1
調度之分割P 1
，且需要進一步的權利配置(步驟1108)，則調度下一個排程之分割(例如，分割P 2
)(步驟1104)。若在配置最小權利(步驟1108)後消耗了整個調度窗時期(步驟1110)，則程序返回至步驟1102以針對下一個調度窗時期。
除了調度以符合分割權利之外，超管理器115較佳地利用自其他排程試探中之與分割相關聯之效能度量得出的優先排序因數(例如記憶體佔用量值)來動態地排程該等分割。超管理器115將效能度量得出之優先排序用於排程之一情況展示於圖11中，其作為圖10中繪示之在分割P 2
已暫時中止處理之點tsus
下的暫時中止的邏輯處理器條件(步驟1106)。說明於圖11中之其他此種情況為開始於額外循環仍處於調度窗中之t3
處的權利後排程(步驟1108及1110)。
回應於一分割之暫時中止的處理(步驟1106)或調度窗中之附加循環之可用性，超管理器115開始在步驟720處之調度，其包括下列子步驟。藉由比較確立分割中之每一者的記憶體佔用量之時間與調度窗中剩餘之時間，來判定該等分割之調度合格性(步驟1112)。每一步驟1112合格的分割接著經根據其各別佔用量確立成本而優先排序，如在步驟1114處所說明。舉例而言，儲存之統計指示每一分割確立記憶體佔用量所需之時間量。如上參看圖9所解釋，記憶體佔用量確立時期可用以判定調度一特定分割之相對效率，其中保留一受限調度窗時期。在步驟1114處執行之優先排序可因此包括圖4及圖9中所繪示之步驟。如步驟1116處所示來調度根據步驟1114處之優先排序選擇的分割。
使用提供可用於各電腦或工作站硬體平台上之攜帶型源碼之目標或目標導向軟體開發環境，可易於將所揭示之方法實施於軟體中。在此情況下，可將本發明之方法及系統實施為嵌入於個人電腦上之常式(例如Java或CGI指令碼)、實施為駐留於伺服器或圖形工作站上之資源、實施為嵌入於專用源碼編輯器管理系統中之常式或其類似物。
雖然已參照一較佳實施例特定展示及描述了本發明，但熟習此項技術者將理解，可在不脫離本發明之精神及範疇的情況下對本發明進行形式及細節之各種改變。此等替代實施皆屬於本發明之範疇。
100‧‧‧虛擬計算系統
102A‧‧‧應用程式
102B‧‧‧應用程式
102C‧‧‧應用程式
102D‧‧‧應用程式
104A‧‧‧作業系統
104B‧‧‧作業系統
104C‧‧‧作業系統
104D‧‧‧作業系統
105A‧‧‧邏輯分割
105B‧‧‧邏輯分割
105C‧‧‧邏輯分割
105D‧‧‧邏輯分割
106A‧‧‧OS工作負載管理器
106B‧‧‧OS工作負載管理器
106C‧‧‧OS工作負載管理器
106D‧‧‧OS工作負載管理器
108‧‧‧處理器CPU
110‧‧‧處理器CPU
112‧‧‧處理器CPU
114‧‧‧處理器CPU
115‧‧‧超管理器
117‧‧‧共用處理器集區
120‧‧‧韌體層資源
121‧‧‧記憶體裝置
122‧‧‧硬體層資源
125‧‧‧記憶體裝置/共用記憶體
200‧‧‧分割排程架構
204‧‧‧分割管理單元/分割監視單元(PMU)
206‧‧‧快取記憶體
208‧‧‧CPU介面
210‧‧‧快取-記憶體介面
212‧‧‧CPU-快取介面
214‧‧‧快取介面
302‧‧‧追蹤邏輯模組
304‧‧‧優先權值計算模組
305‧‧‧分割歷史表
308‧‧‧分割向量
310‧‧‧分割向量
312‧‧‧分割向量
314‧‧‧CPU介面暫存器
322‧‧‧處理器利用資源暫存器
402‧‧‧基礎優先權bp(Pi
)
404‧‧‧優先權求和dΣtj
406‧‧‧當前優先權cp(Pi
, t)
412‧‧‧佔用量計算模組
416‧‧‧可靠性因數計算模組ς
418‧‧‧基於效能之因數Δp
420‧‧‧調整
425‧‧‧整體優先權值/排程優先權
502a‧‧‧分割控制區塊
502b‧‧‧分割控制區塊
502n‧‧‧分割控制區塊
505‧‧‧替換佇列
CA‧‧‧快取相關性
CLC‧‧‧快取列計數
CMC‧‧‧快取未中計數
CPI‧‧‧每指令循環數目
CPU1、CPU2、CPU3、CPU4‧‧‧處理器
LP1、LP2、……、LPa、……、LPN
‧‧‧邏輯分割
M1、M2、M3、M4‧‧‧快取記憶體
P1
‧‧‧分割
P2
‧‧‧分割
P3
‧‧‧分割
PCB‧‧‧分割控制區塊
t0
‧‧‧調度時期開始之時點
t1
‧‧‧時間點
t2
‧‧‧時間點
t3
‧‧‧時間點
tDP
‧‧‧調度時期結束之時點
TDP
‧‧‧分割調度時期
TDW
‧‧‧調度窗時期
tfinish
‧‧‧時間點
Tfp
‧‧‧記憶體佔用量值
TFP
‧‧‧記憶體佔用量時期值
trec0
‧‧‧時點
trec1
‧‧‧時點
trec2
‧‧‧時點
trec3
‧‧‧時點
tstart
‧‧‧時間點
tsus
‧‧‧時間點
VAR‧‧‧佔用量值變化
ΔCPITHRSHLD
‧‧‧臨限差
Δtrec
‧‧‧記錄時間增量
圖1說明根據本發明之用以實施工作負載平衡及調度窗
調諧之虛擬計算系統；圖2為繪示根據本發明之一實施例之用以促進分割排程之一例示性架構的高階示意圖；圖3為說明如可實施於圖2中所繪示之架構內之一分割監視單元之內部架構、超管理器及分割歷史表的高階示意圖；圖4為根據本發明之用於判定邏輯分割之替換優先排序之一序列的高階方塊圖表示；圖5如根據本發明實施之一分割調度器狀態的高階方塊圖表示；圖6為繪示根據本發明之由分割監視單元執行之步驟及用於判定替換優先權之調度器的高階流程圖；圖7為說明根據本發明之在利用替換優先排序來平衡邏輯分割間之工作負載的分割調度程序期間執行之步驟的高階流程圖；圖8A為繪示根據本發明之一實施例之由一分割監視單元執行來判定用於調度替換決策之記憶體佔用量效能度量之步驟的高階流程圖；圖8B為根據本發明之如在整個調度窗循環上收集之每指令循環數目資料的圖形表示；圖9為說明由一分割排程器在選擇一替換分割中執行之步驟的高階流程圖；圖10說明根據本發明之在一調度窗內之分割排程；及圖11為繪示根據本發明之由分割監視單元執行用於在一
調度窗期間動態地調諧分割排程器之步驟的高階流程圖。
100‧‧‧虛擬計算系統
104A‧‧‧作業系統
104B‧‧‧作業系統
104C‧‧‧作業系統
104D‧‧‧作業系統
105A‧‧‧邏輯分割
105B‧‧‧邏輯分割
105C‧‧‧邏輯分割
105D‧‧‧邏輯分割
106A‧‧‧OS工作負載管理器
106B‧‧‧OS工作負載管理器
106C‧‧‧OS工作負載管理器
106D‧‧‧OS工作負載管理器
108‧‧‧處理器CPU
110‧‧‧處理器CPU
112‧‧‧處理器CPU
114‧‧‧處理器CPU
115‧‧‧超管理器
117‧‧‧共用處理器集區
120‧‧‧韌體層資源
121‧‧‧記憶體裝置
122‧‧‧硬體層資源
125‧‧‧記憶體裝置/共用記憶體
CPU1、CPU2、CPU3、CPU4‧‧‧處理器
LP1、LP2、LP3、LP4‧‧‧邏輯分割
M1、M2、M3、M4‧‧‧快取記憶體
Claims (56)
- 一種在一採用系統虛擬化分割之電腦系統中用於平衡多個邏輯分割間對各共用實體系統資源之存取的方法，在該系統虛擬化分割中，該多個邏輯分割中之各個邏輯分割使用該電腦系統之若干共用實體系統資源以一與其他分割邏輯獨立之方式操作，該方法包含：利用硬體偵測邏輯收集該等實體系統資源中之與該等邏輯分割中之一或多個邏輯分割相關聯之一或多個實體系統資源的若干效能度量；根據一配置之調度窗利用層級來分類該等邏輯分割中之各個邏輯分割；及在該等實體系統資源中之一給定組實體系統資源經預組態用於配置至該等邏輯分割中之一邏輯分割的一調度窗期間，根據與一替換邏輯分割相關聯之該等收集之效能度量及該替換邏輯分割之該調度窗利用分類，來將該給定組實體系統資源配置至該替換邏輯分割。
- 如請求項1之方法，其進一步包含：儲存與該等各別相關聯之邏輯分割中之各個邏輯分割相關聯的該等效能度量；且其中，該將該給定組實體系統資源配置至一替換邏輯分割進一步包括根據該等儲存之效能度量選擇該替換邏輯分割。
- 如請求項1之方法，其進一步包含：在一調度窗期間調度該等邏輯分割中之一邏輯分割的 一邏輯處理器，其中該調度包括配置一預指定之時期，在該時期期間，實體系統資源經配置用於供該等邏輯分割中之該一邏輯分割使用；及回應於該調度之邏輯處理器在該預指定之時期期間暫時中止處理，選擇該等邏輯分割中之另一邏輯分割以在該預指定之時期的一剩餘部分內將該等實體系統資源重新配置至該邏輯分割，該選擇係根據與該等邏輯分割中之該另一邏輯分割相關聯之該等收集之效能度量來執行。
- 如請求項1之方法，其中該等實體系統資源包含一或多個實體處理器及若干記憶體資源之處理循環。
- 如請求項1之方法，其中該將該給定組實體系統資源配置至一替換邏輯分割進一步包含自作為該替換邏輯分割之合格性中排除該等經分類為利用小於若干配置之調度窗之一指定部分的邏輯分割中的所有邏輯分割。
- 如請求項1之方法，其中該利用硬體偵測邏輯收集若干效能度量係在將該等實體系統資源配置至該等邏輯分割中之一或多個邏輯分割的若干調度窗期間執行。
- 如請求項1之方法，其進一步包含利用該等效能度量來判定該等邏輯分割之各記憶體佔用量值，其中該等記憶體佔用量值包括一用於一邏輯分割以確立一記憶體佔用量之時期。
- 一種在一採用系統虛擬化分割之電腦系統中用於平衡多個邏輯分割間對各共用實體系統資源之存取的系統，在 該系統虛擬化分割中，該多個邏輯分割中之各個邏輯分割使用該電腦系統之若干共用實體系統資源以一與其他分割邏輯獨立之方式操作，該系統包含：用於收集該等實體系統資源中之與該等邏輯分割中之一或多個邏輯分割相關聯之一或多個實體系統資源之若干效能度量的硬體偵測邏輯；用於根據一配置之調度窗利用層級來分類該等邏輯分割中之各個邏輯分割的分割排程邏輯；及用於在該等實體系統資源中之一給定組實體系統資源經預組態用於配置至該等邏輯分割中之一邏輯分割的一調度窗期間根據與一替換邏輯分割相關聯之該等收集之效能度量及該替換邏輯分割之該調度窗利用分類來將該給定組實體系統資源配置至該替換邏輯分割的分割排程邏輯。
- 如請求項8之系統，其進一步包含：用於儲存與該等各別相關聯之邏輯分割中之各個邏輯分割相關聯之該等效能度量的構件；且其中，該用於將該給定組實體系統資源配置至一替換邏輯分割之分割排程邏輯進一步包括用於根據該等儲存之效能度量選擇該替換邏輯分割之分割排程邏輯。
- 如請求項8之系統，其進一步包含：用於在一調度窗期間調度該等邏輯分割中之一邏輯分割之一邏輯處理器的分割排程邏輯，其中該調度包括配置一預指定之時期，在該時期期間，實體系統資源經配 置用於供該等邏輯分割中之該一邏輯分割使用；及用於回應於該調度之邏輯處理器在該預指定之時期期間暫時中止處理而選擇該等邏輯分割中之另一邏輯分割以在該預指定之時期的一剩餘部分內將該等實體系統資源重新配置至該邏輯分割的分割排程邏輯，該選擇係根據與該等邏輯分割中之該另一邏輯分割相關聯之該等收集之效能度量來執行。
- 如請求項8之系統，其中該用於將該給定組實體系統資源配置至一替換邏輯分割之分割排程邏輯進一步包含用於自作為該替換邏輯分割之合格性中排除該等經分類為利用小於若干配置之調度窗之一指定部分的邏輯分割中的所有邏輯分割的分割排程邏輯。
- 如請求項8之系統，其中該用於收集若干效能度量之硬體偵測邏輯係在將該等實體系統資源配置至該等邏輯分割中之一或多個邏輯分割的若干調度窗期間收集該等效能度量。
- 如請求項8之系統，其進一步包含用於利用該等效能度量來判定該等邏輯分割之各記憶體佔用量值之分割排程邏輯，其中該等記憶體佔用量值包括一用於一邏輯分割以確立一記憶體佔用量之時期。
- 如請求項8之系統，其中該硬體偵測邏輯包括若干計數器裝置。
- 一種在一採用系統虛擬化分割之電腦系統中具有儲存於其上之用於平衡多個邏輯分割間對各共用實體系統資源 之存取之若干電腦可執行指令的電腦可讀媒體，在該系統虛擬化分割中，該多個邏輯分割中之各個邏輯分割使用該電腦系統之若干共用實體系統資源以一與其他分割邏輯獨立之方式操作，該等電腦可執行指令經調適以執行一方法，其包含：利用硬體偵測邏輯收集該等實體系統資源中之與該等邏輯分割中之一或多個邏輯分割相關聯之一或多個實體系統資源的若干效能度量；根據一配置之調度窗利用層級來分類該等邏輯分割中之各個邏輯分割；及在該等實體系統資源中之一給定組實體系統資源經預組態用於配置至該等邏輯分割中之一邏輯分割的一調度窗期間，根據與一替換邏輯分割相關聯之該等收集之效能度量及該替換邏輯分割之該調度窗利用分類，來將該給定組實體系統資源配置至該替換邏輯分割。
- 如請求項15之電腦可讀媒體，該方法進一步包含：儲存與該等各別相關聯之邏輯分割中之各個邏輯分割相關聯的該等效能度量；且其中，該將該給定組實體系統資源配置至一替換邏輯分割進一步包括根據該等儲存之效能度量選擇該替換邏輯分割。
- 如請求項15之電腦可讀媒體，該方法進一步包含：在一調度窗期間調度該等邏輯分割中之一邏輯分割的一邏輯處理器，其中該調度包括配置一預指定之時期， 在該時期期間，實體系統資源經配置用於供該等邏輯分割中之該一邏輯分割使用；及回應於該調度之邏輯處理器在該預指定之時期期間暫時中止處理，選擇該等邏輯分割中之另一邏輯分割以在該預指定之時期的一剩餘部分內將該等實體系統資源重新配置至該邏輯分割，該選擇係根據與該等邏輯分割中之該另一邏輯分割相關聯之該等收集之效能度量來執行。
- 如請求項15之電腦可讀媒體，其中該將該給定組實體系統資源配置至一替換邏輯分割進一步包含自作為該替換邏輯分割之合格性中排除該等經分類為利用小於若干配置之調度窗之一指定部分的邏輯分割中的所有邏輯分割。
- 如請求項15之電腦可讀媒體，其中該利用硬體偵測邏輯收集若干效能度量係在將該等實體系統資源配置至該等邏輯分割中之一或多個邏輯分割的若干調度窗期間執行。
- 如請求項15之電腦可讀媒體，其進一步包含利用該等效能度量來判定該等邏輯分割之各記憶體佔用量值，其中該等記憶體佔用量值包括一用於一邏輯分割以確立一記憶體佔用量之時期。
- 一種在一採用系統虛擬化分割之電腦系統中用於平衡多個邏輯分割間對各共用實體系統資源之存取的方法，在該系統虛擬化分割中，該多個邏輯分割中之各個邏輯分 割使用該電腦系統之若干共用實體系統資源以一與其他邏輯分割邏輯獨立之方式操作，該方法包含：利用硬體偵測邏輯收集該等實體系統資源中之與該等邏輯分割中之一或多個邏輯分割相關聯之一或多個實體系統資源的若干效能度量；處理該等效能度量以判定該一或多個邏輯分割之各記憶體佔用量值；及在該等實體系統資源中之一給定組實體系統資源經配置至該等邏輯分割中之一邏輯分割的一調度窗期間，根據該等判定之記憶體佔用量值將該等實體系統資源中之該給定組實體系統資源配置至該等邏輯分割中之另一邏輯分割。
- 如請求項21之方法，其中該等效能度量包括每指令循環數目資料，且其中該等記憶體佔用量值包括一用於一邏輯分割以確立一記憶體佔用量之時期。
- 如請求項22之方法，其中該用於確立一記憶體佔用量之時期係藉由偵測一拐角點來判定，在該拐角點處，在一給定邏輯分割之一調度時期內之一每指令循環數目值比該調度時期內的一先前點處位移小於該給定邏輯分割之一臨限每指令循環數目值。
- 如請求項22之方法，其中該利用硬體偵測邏輯收集若干效能度量包括在該等邏輯分割中之一給定邏輯分割之若干連續調度上收集每指令循環數目資料。
- 如請求項24之方法，其中該在該等邏輯分割中之一給定 邏輯分割之若干連續調度上收集每指令循環數目資料進一步包含：在該給定邏輯分割之一第m個調度窗內的一第n個時間增量處收集每指令循環數目資料；及在該給定邏輯分割之該第(m+q)個調度窗內的第(n+p)個時間增量處收集每指令循環數目資料，其中m、n、p及q為大於或等於1之整數。
- 如請求項21之方法，其中該將該等實體系統資源中之該給定組實體系統資源配置至該等邏輯分割中之另一邏輯分割進一步包含根據該等邏輯分割中之該另一邏輯分割是否具有一滿足以下之判定之記憶體佔用量值Tfp 來將該給定組實體系統資源配置至該等邏輯分割中之另一邏輯分割：x* Tfp Tunutilized ，其中，Tunutilized 表示一調度窗時期之一未利用之部分，及x為一大於1之效率乘數。
- 一種在一採用系統虛擬化分割之電腦系統中用於平衡多個邏輯分割間對各共用實體系統資源之存取的系統，在該系統虛擬化分割中，該多個邏輯分割中之各個邏輯分割使用該電腦系統之若干共用實體系統資源以一與其他分割邏輯獨立之方式操作，該系統包含：用於收集該等實體系統資源中之與該等邏輯分割中之一或多個邏輯分割相關聯之一或多個實體系統資源的若干效能度量的硬體偵測邏輯；用於處理該等效能度量以判定該等邏輯分割之各記憶 體佔用量值的分割監視邏輯；及用於在該等實體系統資源中之一給定組實體系統資源經配置至該等邏輯分割中之一邏輯分割的一調度窗期間，根據該等判定之記憶體佔用量值將該等實體系統資源中之該給定組實體系統資源配置至該等邏輯分割中之另一邏輯分割的分割排程邏輯。
- 如請求項27之系統，其中該等效能度量包括每指令循環數目資料，且其中該等記憶體佔用量值包括一用於一邏輯分割以確立一記憶體佔用量之時期。
- 如請求項28之系統，其中該用於確立一記憶體佔用量之時期係藉由偵測一拐角點來判定，在該拐角點處，在一給定邏輯分割之一調度時期內之一每指令循環數目值比該調度時期內的一先前點處位移小於該給定邏輯分割之一臨限每指令循環數目值。
- 如請求項28之系統，其中該硬體偵測邏輯包括用於在該等邏輯分割中之一給定邏輯分割之若干連續調度上收集每指令循環數目資料之構件。
- 如請求項30之系統，其中該在該等邏輯分割中之一給定邏輯分割之若干連續調度上收集每指令循環數目資料進一步包含：在該給定邏輯分割之一第m個調度窗內的一第n個時間增增量處收集每指令循環數目資料；及在該給定邏輯分割之該第(m+q)個調度窗內的第(n+p)個時間增量處收集每指令循環數目資料，其中m、n、p 及q為大於或等於1之整數。
- 如請求項27之系統，其中該用於將該等實體系統資源中之該給定組實體系統資源配置至該等邏輯分割中之另一邏輯分割的分割排程邏輯進一步包含用於根據該等邏輯分割中之該另一邏輯分割是否具有一滿足以下之判定之記憶體佔用量值Tfp 來將該給定組實體系統資源配置至該等邏輯分割中之另一邏輯分割的分割排程邏輯：x* Tfp Tunutilized ，其中，Tunutilized 表示一調度窗時期之一未利用之部分，及x為一大於1之效率乘數。
- 一種在一採用系統虛擬化分割之電腦系統中具有編碼於其上之用於平衡多個邏輯分割間對共用實體系統資源之存取之若干電腦可執行指令的電腦可讀媒體，在該系統虛擬化分割中，該多個邏輯分割中之各個邏輯分割使用該電腦系統之若干共用實體系統資源以一與其他分割邏輯獨立之方式操作，該等電腦可執行指令經調適以執行一方法，其包含：利用硬體偵測邏輯收集該等實體系統資源中之與該等邏輯分割中之一或多個邏輯分割相關聯之一或多個實體系統資源的若干效能度量；處理該等效能度量以判定一或多個等邏輯分割之各記憶體佔用量值；及在該等實體系統資源中之一給定組實體系統資源經配置至該等邏輯分割中之一邏輯分割的一調度窗期間，根據該等判定之記憶體佔用量值將該等實體系統資源中之 該給定組實體系統資源配置至該等邏輯分割中之另一邏輯分割。
- 如請求項33之電腦可讀媒體，其中該等效能度量包括每指令循環數目資料，且其中該等記憶體佔用量值包括一用於一邏輯分割以確立一記憶體佔用量之時期。
- 如請求項34之電腦可讀媒體，其中該用於確立一記憶體佔用量之時期係藉由偵測一拐角點來判定，在該拐角點處，在一給定邏輯分割之一調度時期內之一每指令循環數目值比該調度時期內的一先前點處位移小於該給定邏輯分割之一臨限每指令循環數目值。
- 如請求項34之電腦可讀媒體，其中該利用硬體偵測邏輯收集若干效能度量包括在該等邏輯分割中之一給定邏輯分割之若干連續調度上收集每指令循環數目資料。
- 如請求項36之電腦可讀媒體，其中該在該等邏輯分割中之一給定邏輯分割之若干連續調度上收集每指令循環數目資料進一步包含：在該給定邏輯分割之一第m個調度窗內的一第n個時間增量處收集每指令循環數目資料；及在該給定邏輯分割之該第(m+q)個調度窗內的第(n+p)個時間增量處收集每指令循環數目資料，其中m、n、p及q為大於或等於1之整數。
- 如請求項33之電腦可讀媒體，其中該將該等實體系統資源中之該給定組實體系統資源配置至該等邏輯分割中之另一邏輯分割進一步包含根據該等邏輯分割中之該另一 邏輯分割是否具有一滿足以下之判定之記憶體佔用量值Tfp 來將該給定組實體系統資源配置至該等邏輯分割中之另一邏輯分割：x* Tfp Tunutilized ，其中，Tunutilized 表示一調度窗時期之一未利用之部分，及x為一大於1之效率乘數。
- 一種用於動態調諧一判定共用各實體系統資源之多個邏輯分割間之調度排程之排程器的方法，該方法包含：在邏輯分割調度期間，收集該等實體系統資源中之與該多個邏輯分割中之各個邏輯分割相關聯之一或多個實體系統資源的若干效能度量；處理該等效能度量以判定該多個邏輯分割之各記憶體佔用量值；及根據與該等判定之記憶體佔用量值之各別變化來動態調整該多個邏輯分割之調度優先權且調度該多個邏輯分割中至少一邏輯分割以根據該調度優先權處理。
- 如請求項39之方法，其中該方法進一步包含在該等實體系統資源中之一給定組實體系統資源經預組態用於配置至該多個邏輯分割中之一邏輯分割的一調度窗期間，根據與一替換邏輯分割相關聯之該等收集之效能度量來將該給定組實體系統資源配置至該替換邏輯分割。
- 如請求項39之方法，其中：該調度包括在一調度窗期間調度該多個邏輯分割中之一邏輯分割的一邏輯處理器，其中該調度包括配置一預指定之時期，在該時期期間，配置一給定組實體系統資 源，用於由該等邏輯分割中之該一邏輯分割使用；及該方法進一步包含回應於該調度之邏輯處理器在該預指定之時期期間暫時中止處理，選擇該等邏輯分割中之另一邏輯分割以在該預指定之時期的一剩餘部分內將該給定組實體系統資源配置至該邏輯分割，該選擇係根據與該多個邏輯分割中之該另一邏輯分割相關聯之該等收集之效能度量來執行。
- 如請求項41之方法，其進一步包含根據多個等邏輯分割中之該另一邏輯分割是否具有一滿足以下之判定之記憶體佔用量值Tfp 來將該等實體系統資源中之該給定組實體系統資源配置至該多個邏輯分割中之該另一邏輯分割：x* Tfp Tunutilized ，其中，Tunutilized 表示一調度窗時期之一未利用之部分，及x為一大於1之效率乘數。
- 如請求項39之方法，其中該等效能度量包括每指令循環數目資料，且其中該等記憶體佔用量值包括一用於一邏輯分割以確立一記憶體佔用量之時期。
- 如請求項43之方法，其中該用於確立一記憶體佔用量之時期係藉由偵測一拐角點來判定，在該拐角點處，在一給定邏輯分割之一調度時期內之一每指令循環數目值位移小於該調度時期內的一先前點處判定之該給定邏輯分割之一臨限每指令循環數目值。
- 一種用於動態調諧共用各實體系統資源之多個邏輯分割間之調度排程的資料處理系統，該資料處理系統包含：包括至少一實體處理器及一記憶體系統之實體系統資 源，該記憶體系統包括一由該多個邏輯分割共用之共用記憶體；分割監視邏輯，其在邏輯分割調度期間收集該等實體系統資源中之與該多個邏輯分割中之各個邏輯分割相關聯之一或多個實體系統資源之若干效能度量及處理該等效能度量以判定該多個邏輯分割之各記憶體佔用量值；及分割排程邏輯，其根據該等判定之記憶體佔用量值之各別變化來動態調整該多個邏輯分割之調度優先權且調度該多個邏輯分割中至少一邏輯分割以根據該調度優先權處理。
- 如請求項45之系統，其中該分割排程邏輯在該等實體系統資源中之一給定組實體系統資源經預組態用於配置至該多個邏輯分割中之一邏輯分割的一調度窗期間，根據與一替換邏輯分割相關聯之該等收集之效能度量來將該給定組實體系統資源配置至該替換邏輯分割。
- 如請求項45之系統，其中：該分割排程邏輯在一調度窗期間調度該多個邏輯分割中之一邏輯分割之一邏輯處理器，且調度該邏輯處理器包括配置一預指定之時期，在該時期期間，配置一給定組實體系統資源用於供該多個邏輯分割中之該一邏輯分割使用；及該分割排程邏輯回應於該調度之邏輯處理器在該預指定之時期期間暫時中止處理，選擇該多個邏輯分割中之另一邏輯分割以根據與該多個邏輯分割中之該另一邏輯 分割相關聯之該等收集之效能度量在該預指定之時期的一剩餘部分內將該給定組實體系統資源配置該另一邏輯分割。
- 如請求項47之系統，其中該分割排程邏輯根據該多個邏輯分割中之該另一邏輯分割是否具有一滿足以下之判定之記憶體佔用量值Tfp 來將該等實體系統資源中之該給定組實體系統資源配置至該多個邏輯分割中之該另一邏輯分割：x* Tfp Tunutilized ，其中，Tunutilized 表示一調度窗時期之一未利用之部分，及x為一大於1之效率乘數。
- 如請求項45之系統，其中該等效能度量包括每指令循環數目資料，且其中該等記憶體佔用量值包括一用於一邏輯分割以確立一記憶體佔用量之時期。
- 如請求項49之系統，其中該分割監視邏輯藉由偵測一拐角點來判定該用於確立一記憶體佔用量之時期，在該拐角點處，在一給定邏輯分割之一調度時期內之一每指令循環數目值比該調度時期內的一先前點處位移小於該給定邏輯分割之一臨限值每指令循環數目值。
- 一種電腦可讀媒體，其具有編碼於其上且儲存於其上之用於動態調諧一判定共用各實體系統資源之多個邏輯分割間之調度排程之排程器的若干電腦可執行指令，當由一電腦執行時該等電腦可執行指令使該電腦執行：在邏輯分割調度期間，收集該等實體系統資源中之與該多個邏輯分割中之各個邏輯分割相關聯之一或多個實 體系統資源的若干效能度量；處理該等效能度量以判定該多個邏輯分割之各記憶體佔用量值；及根據該等判定之記憶體佔用量值之各別變化來動態調整該多個邏輯分割之調度優先權且調度該多個邏輯分割中至少一邏輯分割以根據該調度優先權處理。
- 如請求項51之電腦可讀媒體，其中該動態調整各分割之調度進一步包含在該等實體系統資源中之一給定組實體系統資源經預組態用於配置至該多個邏輯分割中之一邏輯分割的一調度窗期間，根據與一替換邏輯分割相關聯之該等收集之效能度量來將該給定組實體系統資源配置至該替換邏輯分割。
- 如請求項51之電腦可讀媒體，該中：該調度包括在一調度窗期間，調度該多個邏輯分割中之一邏輯分割的一邏輯處理器，其中該調度包括配置一預指定之時期，在該時期期間，配置一給定組實體系統資源，用於由該等邏輯分割中之該一邏輯分割使用；及該等電腦可執行指令進一步使該電腦執行：回應於該調度之邏輯處理器在該預指定之時期期間暫時中止處理，選擇該等邏輯分割中之另一邏輯分割以在該預指定之時期的一剩餘部分內將該給定組實體系統資源配置至該邏輯分割，該選擇係根據與該多個邏輯分割中之該另一邏輯分割相關聯之該等收集之效能度量來執行。
- 如請求項53之電腦可讀媒體，其中該電腦可執行指令進一步執行根據該多個邏輯分割中之該另一邏輯分割是否具有一滿足以下之判定之記憶體佔用量值Tfp 來將該等實體系統資源中之該給定組實體系統資源配置至該多個邏輯分割中之該另一邏輯分割：x* Tfp Tunutilized ，其中，Tunutilized 表示一調度窗時期之一未利用之部分，及x為一大於1之效率乘數。
- 如請求項51之電腦可讀媒體，其中該等效能度量包括每指令循環數目資料，且其中該等記憶體佔用量值包括一用於一邏輯分割以確立一記憶體佔用量之時期。
- 如請求項55之電腦可讀媒體，其中該用於確立一記憶體佔用量之時期係藉由偵測一拐角點來判定，在該拐角點處，在一給定邏輯分割之一調度時期內之一每指令循環數目值位移小於該調度時期內的一先前點處判定之該給定邏輯分割之一臨限每指令循環數目值。
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