在逻辑分区之间平衡物理系统资源访问的方法和系统技术方案

用于在多个逻辑分区之间平衡对采用系统虚拟化的计算机系统的物理系统资源的访问的系统、方法和计算机可读介质。每个逻辑分区在启动期间根据分配的指派窗口利用水平进行分类。与一个或多个逻辑分区相关联地确定一个或多个物理系统资源的性能度量。性能度量确定是在与编程中断无关的硬件级上进行的。在给定的物理系统资源集合被配置成分配给一个逻辑分区的指派窗口期间，该给定的物理系统资源集合根据与替代逻辑分区有关的确定的性能度量和该替代逻辑分区的指派窗口利用类别被重新分配给该替代逻辑分区。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总地涉及管理在数据处理系统中的工作负荷。更具体地，本专利技术涉及管理在诸如逻辑分区系统一类的分区系统中的工作负荷。
技术介绍
计算机资源的逻辑分区允许在单个物理机器或处理器联合体内建立多个系统镜像。虚拟化是指系统成像的术语，其中每个系统镜像，也称为虚拟机(VM)，使用物理计算机系统的共享资源与其它VM相互逻辑独立地运行。这样，对应于一个VM的每个逻辑分区可以独立地复位，被装载对于每个分区可以不同的操作系统，以及在使用不同的输入输出(I/O)设备的不同软件程序下运行。逻辑分区系统的商业实施包括例如IBM公司的POWER5多处理器体系结构。逻辑分区的一个重要方面是管理各个分区工作负荷。在POWER5中，例如，被称为管理程序的工作负荷管理器管理在分区之间的工作负荷。在这种类型的共享资源环境下，管理程序使用在广义上类似于通常的多任务计算调度的交织时隙调度技术分配物理系统资源，例如存储器、中央处理单元(CPU)、I/O等等给逻辑分区。管理程序试图通过以按需要和/或预先分配的方式把分区工作作为逻辑处理器指派给物理系统资源而平衡分区的工作负荷。分区调度的一个方面特别涉及处理器资源利用和共享。即，使用来自共享处理器池的处理器容量的分区出于调度目的被定义为封口的或未封口的。封口的分区不能超过它的配置的处理器权利。对于逻辑分区的未封口支持使得未封口的分区能够在共享处理器池中还有未利用的容量的情形下超过它们的配置容量。这样的未利用的容量是由于-->其它分区没有完全使用它们全部的配置容量，或者共享池的容量没有被全部分配而造成的。当被指派时，逻辑分区把分配的物理处理器资源归类为一个逻辑处理器。逻辑处理器(有时称为虚拟处理器)的调度需要分配预定的时间段或时间片，在这些时间段或时间片期间，处理周期、存储器和其它物理系统资源被分配供分区在给定的指派窗口内使用。在POWER5上运行的AIX操作系统例如具有缺省的10毫秒指派窗口。分配的指派窗口的任何未使用部分可被分配给系统中一个或多个未封口的分区。基于未封口分区的优先级水平的彩票机制常常被用来确定哪个未封口的分区将替代原先调度的分区接管所述指派窗口的未使用部分。虽然相对较简单并且计算上不昂贵，上述的替代指派技术没有完全解决与分区的逻辑结构和功能特性有关的潜在的效率不高问题。调度效率不高的一个重要原因是在所谓的交互分区的各自的指派窗口期间替代这些交互分区时引起的。分区根据它对于外部处理事件的依赖性和在给定的指派窗口期间相应的中断可能性被表征为“交互的”或者另外表征为“成批的”。成批分区在很大程度上独立于来自外部事件的响应，因而它一般使用它的整个指派窗口。相反，交互分区通常在指派窗口期间暂停活动，等待外部事件响应。为了有利地使用在指派窗口内交互分区暂停工作时的未使用的周期，管理程序可以尝试通过使用上述的优先级彩票机制替代暂停的分区。然而，在许多情形下，停止的分区等待即将来临的外部事件响应，所以很有可能需要额外的周期来完成任务，虽然分区当前处于暂停条件，但如果没有分区替代，该任务就会在当前的指派窗口内完成。如果在分区不活动期间不替代停止的分区，则指派窗口周期将被浪费。另一方面，虽然能够有利地利用如若不然将被浪费的指派窗口周期，但传统的分区替代技术无法解决中断被替代的交互分区的交互处理的计算成本。这样的中断导致需要重新排队被替代的交互分区以及循环回到队列以重新指派分区。不像专用的系统，虚拟系统需要对于每次指派重新确定存储器占用。所以，除了必须重新排队以外，被-->替代的交互分区一定会延长额外的周期来恢复存储器占有量，这是在虚拟化系统中工作负荷管理效率不高的重要原因。传统的逻辑分区管理无法解决上述问题以及与分区调度和运行时工作负荷平衡有关的许多其它问题。所以，可以看到，需要一种用于在逻辑分区之间管理调度和工作负荷平衡的方法、系统和计算机程序产品。本专利技术解决现有技术未解决的这些和其它需要。
技术实现思路
这里公开了用于在多个逻辑分区之间平衡对采用系统虚拟化的计算机系统的物理系统资源的访问的系统、方法和计算机可读介质。每个逻辑分区在启动期间根据分配的指派窗口利用水平进行分类。与一个或多个逻辑分区相关联地确定一个或多个物理系统资源的性能度量。性能度量确定是在分区的指派期间使用与编程中断无关的硬件检测和跟踪逻辑来进行的。在一个给定的物理系统资源集合被配置成分配给逻辑分区之一的指派窗口期间，该给定的物理系统资源集合根据与替代逻辑分区有关的所确定的性能度量和该替代逻辑分区的指派窗口利用水平被重新分配给该替代逻辑分区。另一方面，用于在共享物理系统资源的多个逻辑分区之间平衡工作负荷的方法、系统和计算机程序产品利用存储器占用统计结果来确定分区替代的适当性和优先级。该方法包括与逻辑分区相关联地确定一个或多个物理系统资源的性能度量以及使用该性能度量来确定存储器占用值。在一个给定的物理系统资源集合被分配给逻辑分区之一的指派窗口期间，该给定的物理系统资源集合根据所确定的存储器占用值被重新分配给另一个逻辑分区。另一方面，公开了用于动态地调节用来在给定的指派窗口期间调度共享物理系统资源的多个逻辑分区的调度器的方法、系统和计算机程序产品。该方法包括在系统启动期间使用预先配置的指派窗口时间指派逻辑分区。在逻辑分区指派期间，与逻辑分区相关联地确定一个或多个物理系统资源的性能度量。与分区有关的性能度量被用来确定-->逻辑分区的存储器占用值，这些逻辑分区作为调度试探法之一被用来动态确定在指派窗口期间的分区调度。通过以下详细描写的说明书将明白本专利技术的以上和其它目的、特征和优点。附图说明被认为本专利技术的特征的新颖特性在所附权利要求中阐述。然而，当结合附图阅读时，参照图示的实施例的以下详细说明将最好地了解本专利技术本身以及优选的实施方式、本专利技术的其它目的和优点，其中：图1显示适配于实施根据本专利技术的工作负荷平衡和指派窗口调节的虚拟化计算系统；图2是显示适配于实行根据本专利技术一个实施例的分区调度的示例性体系结构的高级示意图；图3是显示可被实施在图2所示的体系结构内的分区监视单元、管理程序和分区历史表的内部体系结构的高级示意图；图4是根据本专利技术的用于确定逻辑分区的替代优先级排列的序列的高级框图表示；图5是根据本专利技术实施的分区指派器状态的高级框图表示；图6是显示根据本专利技术由用于确定替代优先级的指派器和分区监视单元执行的步骤的高级流程图；图7是显示根据本专利技术在替代优先级排列被用来在逻辑分区之间平衡工作负荷的分区指派过程期间执行的步骤的高级流程图；图8A是显示根据本专利技术的一个实施例由用于确定被用于指派替代判决的存储器占用性能度量的分区监视单元执行的步骤的高级流程图；图8B是根据本专利技术在指派窗口周期上收集的每指令数据周期的图形表示；图9是显示在选择替代分区时由分区调度器执行的步骤的高级流程图；-->图10显示根据本专利技术在指派窗口内的分区调度；以及图11是显示根据本专利技术由用于在指派窗口期间动态地调节分区调度器的分区监视单元所执行的步骤的高级流程图。具体实施方式本专利技术的系统和方法能够在虚拟化的计算环境内实现更有效的资源分配和工作负荷平衡。示例性的虚拟化计算环境包括多个逻辑分区，其工作负荷在两个或更多个分区之间被管理。正如这里使用的，术语“分区”总本文档来自技高网...

【技术保护点】
在采用系统虚拟化分区的计算机系统中，多个逻辑分区中的每一个使用该计算机系统的共享物理资源以与其它分区逻辑独立的方式运行，在该计算机系统中的用于在所述多个逻辑分区之间平衡对所述物理系统资源的访问的方法，所述方法包括：　　　　利用硬件检测逻辑与一个或多个逻辑分区相关联地收集一个或多个物理系统资源的性能度量；　　　　根据分配的指派窗口利用的水平对每个逻辑分区进行分类；以及　　　　在给定的物理系统资源集合被预先配置成分配给一个逻辑分区的指派窗口期间，根据与替代逻辑分区相关联的收集的性能度量和该替代逻辑分区的指派窗口利用类别，将所述给定的物理系统资源集合分配给该替代逻辑分区。

【技术特征摘要】
US 2007-3-28 11/692,3381.在采用系统虚拟化分区的计算机系统中，多个逻辑分区中的每一个使用该计算机系统的共享物理资源以与其它分区逻辑独立的方式运行，在该计算机系统中的用于在所述多个逻辑分区之间平衡对所述物理系统资源的访问的方法，所述方法包括：利用硬件检测逻辑与一个或多个逻辑分区相关联地收集一个或多个物理系统资源的性能度量；根据分配的指派窗口利用的水平对每个逻辑分区进行分类；以及在给定的物理系统资源集合被预先配置成分配给一个逻辑分区的指派窗口期间，根据与替代逻辑分区相关联的收集的性能度量和该替代逻辑分区的指派窗口利用类别，将所述给定的物理系统资源集合分配给该替代逻辑分区。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：与各个相关的逻辑分区相关联地存储性能度量；以及其中，所述的将所述给定的物理系统资源集合分配给替代逻辑分区还包括：根据存储的性能度量选择所述替换逻辑分区。3.根据权利要求1所述的方法，还包括：在指派窗口期间指派所述多个逻辑分区中的一个逻辑分区的逻辑处理器，其中所述指派包括分配预先规定的时间，在该时间期间物理系统资源被分配以供所述一个逻辑分区使用；以及响应于在预先规定的时间期间被指派的逻辑处理器暂停处理，在预先规定的时间的剩余部分内，选择另一个逻辑分区将物理系统资源重新分配给它，所述选择根据与所述另一个逻辑分区相关联的收集的性能度量来执行。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述物理系统资源包括一个或多个处理器和存储器资源的处理周期。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述的将所述给定的物理系统资源集合分配给替代逻辑分区还包括：将被分类为利用少于被分配的指派窗口的规定部分的所有逻辑分区从作为替代逻辑分区的合格者当中排除。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述的利用硬件检测逻辑收集性能度量是在物理系统资源被分配给一个或多个逻辑分区的分配窗口期间执行的。7.根据权利要求1所述的方法，还包括：利用性能度量来确定逻辑分区的存储器占用值，其中存储器占用值包括逻辑分区建立存储器占用的时间。8.在采用系统虚拟化分区的计算机系统中，多个逻辑分区中的每一个使用该计算机系统的共享物理资源以与其它分区逻辑独立的方式运行，在该计算机系统中的用于在所述多个逻辑分区之间平衡对所...

【专利技术属性】
技术研发人员：DG弗雷明，WA马龙，MS斯里尼瓦斯，OF赫里斯库，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]