科创中国
一种提高数据密集型应用实时性的CPU调度方法
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2022-05-19 14:15:41
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：浙江省温州市| 姚情秘 | 2022-12-06 14:58:13
本发明涉及一种提高数据密集型应用实时性的CPU调度方法。该方法包括：采集模块周期性的收集进程的资源使用快照；计算模块和分类模块通过分析应用的资源使用快照判断应用是否属于数据密集型应用，并设置进程的标志位；CPU调度算法通过标志位判断当前进程是否属于数据密集型应用，并对数据密集型应用进程的优先级进行调整；CPU调度算法根据优先级调整进程在就绪队列中的位置；统计当前应用进程的内存资源使用情况，以实现进程优先级的动态更新。本发明能有效提高计算机系统对数据密集型应用提供的实时性。
由于当前的操作系统CPU调度算法没有针对数据密集型应用做出特殊处理，导致系统不能为数据密集型应用提供良好的实时性，进而充分利用数据的价值，因此本发明提出一种用于提高数据密集型应用实时性的CPU调度方法。
大数据时代下，数据密集型应用的实时性对于挖掘数据价值显得尤其重要；由于实时数据在数据总量中占据越来越高的比例，如果不能对这些数据进行及时的处理，这部分数据的价值就会变得非常低。从操作系统层面出发，CPU调度方法会决定应用的实时性表现。 目前主流的服务器系统上使用的调度方法是完全公平调度器(CFS)，作为通用场景下的一种典型CPU调度方法，CFS的主要目标是在运行的任务之间公平地共享CPU资源。对于不同优先级的进程，CFS会根据各个进程的权重来分配运行时间，并且记录下每个进程的虚拟运行时间，在调度时总是选择虚拟运行时间最少的进程来运行。作为一种通用场景下的调度算法，CFS将关注点放在了如何在不同的进程之间公平地分配CPU资源，无法有效感知数据密集型应用，导致无法满足数据密集型应用高实时性的需求。
发明人有贾刚勇、乐柯磊、周俶易、蒋从锋、万健。 贾刚勇，男，1987年2月生，现任职于杭州电子科技大学计算机学院。万健，男，汉族，1968年02月生，江苏海安人，在职研究生，管理学博士，副研究员，1991年05月加入中国共产党，1991年08月参加工作。现任江苏海事职业技术学院院长。
本发明针对现有CPU调度方法存在无法对数据密集型应用提供良好实时性的问题，提出了一种可以提高数据密集型应用实时性的CPU调度方法。该方法通过周期性的收集进程的资源使用快照，并通过计算模块和分类模块自动对应用进行分类，通过提高数据密集型应用优先级并基于内存、IO资源使用动态更新优先级的策略，从而影响调度器的调度行为，最终让调度器优先调度数据密集型应用，提高该类应用的实时性。
技术入股，本发明涉及计算机操作系统的CPU调度技术领域，尤其涉及一种可以提高数据密集型应用实时性的CPU调度方法。由于当前的操作系统CPU调度算法没有针对数据密集型应用做出特殊处理，导致系统不能为数据密集型应用提供良好的实时性，进而充分利用数据的价值，因此本发明提出一种用于提高数据密集型应用实时性的CPU调度方法。技术合作，遣派学者专家到国外或者其他地区的高校，研究机构或者生产企业与对方的学者，专家合作进行研究设计，或者双方学者，专家轮流到对方学校，研究机构或者企业进行研究。
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