一种I/O请求调度方法及调度器技术

本发明专利技术为一种I/O请求调度方法及调度器，实施例公开了一种基于时间片的请求调度方法，在进入当前调度时段时，为每个I/O请求对象分配一个时间片，并为每个I/O请求对象设定调度时间阈值；在当前调度时段内，轮流从时间片尚未用完且具有I/O请求的I/O请求对象中选择I/O请求对象，调度所选择的I/O请求对象的I/O请求并记录调度时长，当调度时长达到所选择的I/O请求对象的调度时间阈值时，或者，当调度时长尚未达到所选择的I/O请求对象的调度时间阈值但所选择的I/O请求对象的I/O请求均被调度完成时，结束对所选择的I/O请求对象的I/O请求的调度。本申请可以避免响应I/O请求对象的I/O请求的时间过长的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及I/O调度
，尤其涉及一种I/O请求调度方法及调度器。
技术介绍
通常，在数据中心尤其是虚拟化数据中心中，存储器由多个I/O请求对象共享使用，在这种共享使用的场景下，对于服务质量QoS有一定的要求，即：要求能够公平地为多个I/O请求对象分配存储器的资源，并且高效地利用所分配的资源。I/O调度器在服务质量的保障方面起着决定性作用。目前，已有的基于时间片且满足一定服务质量保障公平性的I/O调度器包括：CFQ(CompletelyFairQueuing)调度器、Argon调度器和FIOS(FlashI/OScheduler)调度器：CFQ在正在服务的I/O请求对象的时间片尚未用完且目前没有I/O请求时，会空闲等待一段时间，等待同一I/O请求对象的下一个I/O请求的达到。Argon与CFQ的工作原理类似。FIOS将CPU时间划分为调度时段，在单个调度时段内部，为每个I/O请求对象分配时间片；在单个调度时段内，当I/O请求对象的I/O请求队列非空且时间片尚未用完时，连续服务此I/O请求对象的I/O请求；当I/O请求对象的时间片用完后，在本调度时段内不再服务此I/O请求对象的I/O请求。但是，CFQ与Argon在一个时间片内连续服务或空闲等待同一个I/O请求对象的I/O请求，会导致其它I/O请求对象的I/O请求长时间得不到服务，从而响应I/O请求对象的I/O请求的时间过长。而FIOS在一个I/O请求对象的时间片尚未用完且具有I/O请求时，则连续服务此I/O请求对象的I/O请求，不服务其它I/O请求对象的I/O请求，也会导致其它I/O请求对象的I/O请求长时间得不到服务，因此还是存在响应I/O请求对象的I/O请求的时间过长的问题。因此，已有的基于时间片且满足一定服务质量保障公平性的I/O调度器，均存在响应I/O请求对象的I/O请求的时间过长的问题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种I/O请求调度方法及调度器，用于解决现有的I/O调度器响应I/O请求对象的I/O请求的时间过长的问题。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供以下技术方案：本申请的第一方面提供了一种I/O请求调度方法，包括：在进入当前调度时段时，侦测在所述当前时段访问存储设备的I/O请求对象，为侦测到的每个I/O请求对象分配一个时间片，并为侦测到的每个I/O请求对象设定调度时间阈值；其中，为侦测到的每个I/O请求对象分配的时间片之和小于或等于所述当前调度时段；在当前调度时段内，轮流对时间片尚未用完且具有I/O请求的I/O请求对象执行如下步骤，直到所述当前调度时段内不存在时间片尚未用完且具有I/O请求的I/O请求对象：从所述时间片尚未用完且具有I/O请求的I/O请求对象中选择一个I/O请求对象，调度所选择的I/O请求对象的I/O请求并记录调度时长，直到所述调度时长达到所选择的I/O请求对象的调度时间阈值，或者，所述调度时长尚未达到所选择的I/O请求对象的调度时间阈值但所选择的I/O请求对象的I/O请求均被调度完成时，结束对所选择的I/O请求对象的I/O请求的调度。在本申请的第一方面的第一种实现方式中，还包括：在所述当前调度时段内，当所有时间片尚未用完的I/O请求对象的I/O请求均被调度完成时，启动预期计时；在启动所述预期计时后，当所述预期计时的时长尚未达到预设的计时阈值，且侦测到时间片尚未用完的I/O请求对象产生新的I/O请求时，结束所述预期计时，并调度所述新的I/O请求。在本申请的第一方面的第二种实现方式中，还包括：在所述当前调度时段内，当所有时间片尚未用完的I/O请求对象的I/O请求均被调度完成时，启动预期计时；在启动所述预期计时后，轮流对时间片已经用完且具有I/O请求的I/O请求对象执行如下步骤：从所述时间片已经用完且具有I/O请求的I/O请求对象中选择一个I/O请求对象，调度所选择的I/O请求对象的I/O请求并记录调度时长，直到所述调度时长达到所选择的I/O请求对象的调度时间阈值，或者，所述调度时长尚未达到所选择的I/O请求对象的调度时间阈值但所选择的I/O请求对象的I/O请求均被调度完成时，结束对所选择的I/O请求对象的I/O请求的调度。在本申请的第一方面的第三种实现方式中，所述每个I/O请求对象的I/O请求包括：读请求和写请求；所述读请求排在读请求队列中，所述写请求排在写请求队列中；则，所述调度所选择的I/O请求对象的I/O请求包括：在预设的读请求调度时长内，调度所述读请求队列中的读请求；在预设的写请求调度时长内，调度所述写请求队列中的写请求；其中，每个I/O请求对象的读请求调度时长与写请求调度时长之和小于或等于每个I/O请求对象的调度时间阈值。在本申请的第一方面的第四种实现方式中，还包括：在调度所述读请求队列中的读请求时，如果所述写请求队列中的写请求发生阻塞，则记录所述写请求阻塞时长，并在所述写请求阻塞时长达到预设的写请求阻塞时间阈值时，调度所述写请求队列中的写请求；在调度所述写请求队列中的写请求时，如果所述读请求队列中的读请求发生阻塞，则记录所述读请求阻塞时长，并在所述读请求阻塞时长达到预设的读请求阻塞时间阈值时，调度所述读请求队列中的读请求。在本申请的第一方面的第五种实现方式中，所述为侦测到的每个I/O请求对象设定调度时间阈值，具体为：根据侦测到的I/O请求对象的个数和侦测到的每个I/O请求对象的响应时间需求，为侦测到的每个I/O请求对象设定调度时间阈值。本申请的第二方面提供了一种I/O请求调度器，包括：分配模块，用于在进入当前调度时段时，侦测在所述当前时段访问存储设备的I/O请求对象，为侦测到的每个I/O请求对象分配一个时间片，并为侦测到的每个I/O请求对象设定调度时间阈值；其中，为侦测到的每个I/O请求对象分配的时间片之和小于或等于所述当前调度时段；第一调度模块，用于在当前调度时段内，轮流对时间片尚未用完且具有I/O请求的I/O请求对象执行如下步骤，直到所述当前调度时段内不存在时间片尚未用完且具有I/O请求的I/O请求对象：从所述时间片尚未用完且具有I/O请求的I/O请求对象中选择一个I/O请求对象，调度所选择的I/O请求对象的I/O请求并记录调度时长，直到所述调度时长达到所选择的I/O请求对象的调度时间阈值，或者，所述调度时长尚未达到所选择的I/O请求对象的调度时间阈值但所选择的I/O请求对象的I/O请求均被调度完成时，结束对所选择的I/O请求对象的I/O请求的调度。在本申请的第二方面的第一种实现方式中，还包括：预期计时模块，用于在所述当前调度时段内，当所有时间片尚未用完的I/O请求对象的I/O请求均被调度完成时，启动预期计时；第二调度模块，用于在启动所述预期计时后，当所述预期计时的时长尚未达到预设的计时阈值，且侦测到时间片尚未用完的I/O请求对象产生新的I/O请求时，结束所述预期计时，并调度所述新的I/O请求。在本申请的第二方面的第二种实现方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种I/O请求调度方法，其特征在于，包括：在进入当前调度时段时，侦测在所述当前时段访问存储设备的I/O请求对象，为侦测到的每个I/O请求对象分配一个时间片，并为侦测到的每个I/O请求对象设定调度时间阈值；其中，为侦测到的每个I/O请求对象分配的时间片之和小于或等于所述当前调度时段；在当前调度时段内，轮流对时间片尚未用完且具有I/O请求的I/O请求对象执行如下步骤，直到所述当前调度时段内不存在时间片尚未用完且具有I/O请求的I/O请求对象：从所述时间片尚未用完且具有I/O请求的I/O请求对象中选择一个I/O请求对象，调度所选择的I/O请求对象的I/O请求并记录调度时长，直到所述调度时长达到所选择的I/O请求对象的调度时间阈值，或者，所述调度时长尚未达到所选择的I/O请求对象的调度时间阈值但所选择的I/O请求对象的I/O请求均被调度完成时，结束对所选择的I/O请求对象的I/O请求的调度。

【技术特征摘要】
1.一种I/O请求调度方法，其特征在于，包括：在进入当前调度时段时，侦测在所述当前时段访问存储设备的I/O请求对象，为侦测到的每个I/O请求对象分配一个时间片，并为侦测到的每个I/O请求对象设定调度时间阈值；其中，为侦测到的每个I/O请求对象分配的时间片之和小于或等于所述当前调度时段；在当前调度时段内，轮流对时间片尚未用完且具有I/O请求的I/O请求对象执行如下步骤，直到所述当前调度时段内不存在时间片尚未用完且具有I/O请求的I/O请求对象：从所述时间片尚未用完且具有I/O请求的I/O请求对象中选择一个I/O请求对象，调度所选择的I/O请求对象的I/O请求并记录调度时长，直到所述调度时长达到所选择的I/O请求对象的调度时间阈值，或者，所述调度时长尚未达到所选择的I/O请求对象的调度时间阈值但所选择的I/O请求对象的I/O请求均被调度完成时，结束对所选择的I/O请求对象的I/O请求的调度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：在所述当前调度时段内，当所有时间片尚未用完的I/O请求对象的I/O请求均被调度完成时，启动预期计时；在启动所述预期计时后，当所述预期计时的时长尚未达到预设的计时阈值，且侦测到时间片尚未用完的I/O请求对象产生新的I/O请求时，结束所述预期计时，并调度所述新的I/O请求。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：在所述当前调度时段内，当所有时间片尚未用完的I/O请求对象的I/O请求均被调度完成时，启动预期计时；在启动所述预期计时后，轮流对时间片已经用完且具有I/O请求的I/O请求对象执行如下步骤：从所述时间片已经用完且具有I/O请求的I/O请求对象中选择一个I/O请求对象，调度所选择的I/O请求对象的I/O请求并记录调度时长，直到所述调度时长达到所选择的I/O请求对象的调度时间阈值，或者，所述调度时长尚未达到所选择的I/O请求对象的调度时间阈值但所选择的I/O请求对象的I/O请求均被调度完成时，结束对所选择的I/O请求对象的I/O请求的调度。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述每个I/O请求对象的I/O请求包括：读请求和写请求；所述读请求排在读请求队列中，所述写请求排在写请求队列中；则，所述调度所选择的I/O请求对象的I/O请求包括：在预设的读请求调度时长内，调度所述读请求队列中的读请求；在预设的写请求调度时长内，调度所述写请求队列中的写请求；其中，每个I/O请求对象的读请求调度时长与写请求调度时长之和小于或等于每个I/O请求对象的调度时间阈值。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：在调度所述读请求队列中的读请求时，如果所述写请求队列中的写请求发生阻塞，则记录所述写请求阻塞时长，并在所述写请求阻塞时长达到预设的写请求阻塞时间阈值时，调度所述写请求队列中的写请求；在调度所述写请求队列中的写请求时，如果所述读请求队列中的读请求发生阻塞，则记录所述读请求阻塞时长，并在所述读请求阻塞时长达到预设的读请求阻塞时间阈值时，调度所述读请求队列中的读请求。6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法，其特征在于，所述为侦测到的每个I/O请求对象设定调度时间阈值，具体为：根据侦测到的I/O请求对象的个数和侦测到的每个I/O请求对象的响应时间需求，为侦测到的每个I/O请求对象设定调度时间阈值。7.一种I/O请求调度器，其特征在于，包括：分配模块，用于在进入当前调度时段时，侦测在所述当前时段访问存储设备的I/O请求对...

【专利技术属性】
技术研发人员：张子刚，蒋德钧，熊劲，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，中国科学院计算技术研究所，
类型：发明
国别省市：广东;44