[发明专利]作业执行预测方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，更具体地涉及一种在计算机系统环境下的作业执行的预测方法和设备，能够对作业执行时间进行预估，并在此基础上对作业网的整体执行时间进行预估和显示。同时可以根据预估结果控制作业的执行顺序，提高计算机系统整体运行效率。

背景技术

本发明中的作业（job）是指一组由计算机操作、处理的程序。一般体现为放在后台运行，并且不需要与用户进行交互的可执行程序。

现如今几乎所有的企业运营管理都离不开IT系统的支撑。无论是业务系统的运营，还是IT系统的日常维护管理，都离不开作业的执行。在一些情况下，作业的数量非常的庞大。一般在一台服务器上，可能会同时存在多个作业被并行执行，共同消费系统资源。

在一些大中型企业，尤其是金融电信等领域的信息系统中，不仅作业数量非常庞大，各作业之间还可能存在着执行的先后顺序等各种复杂的逻辑关系。为了完成某一项工作（task），往往需要多个作业。在这里我们定义作业网为完成某一项特定的工作所需要的多个作业，以及按照系统要求所设定的他们之间逻辑执行管理关系。在一个作业网中，作业按一定的逻辑关系连成执行网络，各个作业按设定的逻辑关系依次执行。

作业和作业网通常都是通过某种调度机制按照时间设定或在逻辑关系等条件满足时自动执行，对于管理员来说，能够预估作业和作业网将要在什么时间执行完毕非常重要。

下述专利文献1中公开了一种作业执行时间预测的方法：利用作业执行过程中对资源（CPU时间、I/O时间）的已使用量计算作业的执行速度（ESR），根据ESR预测作业的剩余执行时间。其中，在I/O时间的计算上，该专利发明了一种新的计算方法。同时该发明还包含了使作业网中包含的作业尽量在计划结束时间之前完成的优先顺序控制方法，以及作业进度的显示方法。

其中，ESR是表示每个作业的处理速度的指标，通过算式（（CPU时间+I/O时间）/经过时间）来定义。另外，关于ESR的详细定义可以参考下述非专利文献1。

专利文献

专利文献1：日本特开平5-265775

非专利文献

非专利文献1：“計算機システムにおける性能管理の一方式とそれを用いた実験”、情報処理学会論文誌、第23卷第6号591页－598页

由于每个作业的执行时间受到CPU和I/O操作的影响程度不同，即，有的作业所需的CPU操作较多，有的作业所需的I/O操作较多。在该发明中，通过已执行的作业的ESR（CPU执行时间与I/O时间进行同比例（相同权重）相加后，除以作业执行已经经过的时间），计算出系统ESR（系统ESR为已执行的各作业的ESR平均值），再把系统ESR假定为未执行的作业的执行速度（ESR），进而预测其执行时间的方法。在此专利中忽略了不同作业受到CPU、I/O操作影响而执行时间并不相同的问题，这样的预测方法存在一定的不精确性。

举例说明：假设A、B两个作业为系统中已经开始执行的作业，且在经过的时间内（2分钟），A作业已经执行的CPU时间和I/O时间分别为：100ms，2000ms；B作业已执行的CPU时间和I/O时间为：300ms，1500ms。此时系统ESR（代表作业执行速度）的值为作业A和作业B的ESR的平均值，显然此时系统对I/O的处理速度远快于对CPU的处理速度（即，ESR的大小主要由消耗的I/O时间决定）。而对于未执行的C作业，假设需要执行的CPU时间为300ms，I/O时间为5ms，作业C只要相当少的I/O操作需要消耗，所以尽管系统对于I/O的处理速度很快，但是CPU处理的速度才决定着作业C的执行时间。单纯用以I/O为主导的系统ESR来估算作业C的剩余时间是不合理的。

同时，对于已经开始执行的作业，在执行过程中，对CPU和I/O资源的消耗并不是均匀分布的。例如前一段的已执行过程中CPU操作所消耗的时间可能远大于I/O操作所消耗的时间，而在后一段的过程中I/O操作需要消耗的时间又远大于CPU操作需要消耗的时间。在现有技术中，单一的将CPU和I/O所消耗的时间看成完全一样的影响因素，通过简单的相加后除以经过的时间定义为作业执行的速度，并默认此速度也是该作业剩余执行过程中的执行速度。忽略了作业对CPU和I/O操作的需求本身也决定着作业的执行速度，即，在CPU操作或I/O操作的需求较小的情况下，对应的速度的值也就不可能很大。而作业在执行到不同阶段，对CPU和I/O操作的需求（需要消耗的时间）并不相同，甚至有较大差异。将前一阶段的速度简单定义为未执行部分的速度并不合理，计算出的剩余执行时间也就并不精确。