CN114968500A - 一种任务调度方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种任务调度方法、装置、设备及存储介质，在执行任务调度时，从目标逻辑核的任务队列中获取待调度至目标逻辑核上运行的第一任务。检查目标逻辑核对应的兄弟逻辑核上正在运行的第二任务的任务类型，若第二任务的任务类型与第一任务的任务类型不同，根据第一任务的任务类型和第二任务的任务类型，确定第一任务和第二任务之间的优先级关系，以便根据优先级关系执行第一任务的任务调度，使得第一任务和第二任务中高优先级的任务在对应的逻辑核上运行。该方法可以避免两个超线程上同时运行不同优先级的任务而导致低优先级任务(例如离线任务)对高优先级任务(例如在线任务)造成严重干扰，即避免超线程干扰，保证高优先级任务的性能。

Description

一种任务调度方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本申请涉及云计算领域，特别是涉及一种任务调度方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

在数据中心，为了提高物理机的资源利用率，达到节省成本的目的，经常将执行不同任务类型(例如在线任务和离线任务)的虚拟机同时部署在同一台物理机上，即混合部署。在线任务对延迟比较敏感，而离线任务则对延迟不敏感。

在混合部署场景中，现代中央处理器(central processing unit，CPU)架构为提升整体硬件能力，设计了超线程架构(Hyper-thread，HT)，即CPU的一个物理核(core)上可以有两个超线程，这两个超线程可以视为两个逻辑核，两者互为兄弟逻辑核，每个逻辑核可以被当做一个独立的逻辑CPU。其中，一个超线程(逻辑核)运行在线任务的同时，另一个超线程(逻辑核)运行离线任务。

在任务调度时，由于两个超线程之间共享很多硬件资源(如Cache)，且离线任务通常是CPU消耗型任务，则会对在线任务带来严重干扰，干扰在线任务的性能。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请提供了一种任务调度方法，可以在任务调度过程中保证低优先级任务避让高优先级任务，避免两个超线程上同时运行不同优先级的任务而导致低优先级任务(例如离线任务)对高优先级任务(例如在线任务)造成严重干扰，即避免超线程干扰，保证高优先级任务的性能。

本申请实施例公开了如下技术方案：

第一方面，本申请实施例提供一种任务调度方法，所述方法包括：

从目标逻辑核的任务队列中获取待调度至所述目标逻辑核上运行的第一任务，所述任务队列中包括至少一个任务；

检查所述目标逻辑核对应的兄弟逻辑核上正在运行的第二任务的任务类型，所述目标逻辑核和所述目标逻辑核的兄弟逻辑核构成超线程对；

若所述第二任务的任务类型与所述第一任务的任务类型不同，根据所述第一任务的任务类型和第二任务的任务类型，确定第一任务和第二任务之间的优先级关系；

根据所述优先级关系执行所述第一任务的任务调度，使得所述第一任务和所述第二任务中高优先级的任务在对应的逻辑核上运行。

第二方面，本申请实施例提供一种任务调度装置，所述装置包括获取单元、检查单元、确定单元和调度单元：

所述获取单元，用于从目标逻辑核的任务队列中获取待调度至所述目标逻辑核上运行的第一任务，所述任务队列中包括至少一个任务；

所述检查单元，用于检查所述目标逻辑核对应的兄弟逻辑核上正在运行的第二任务的任务类型，所述目标逻辑核和所述目标逻辑核的兄弟逻辑核构成超线程对；

所述确定单元，用于若所述第二任务的任务类型与所述第一任务的任务类型不同，根据所述第一任务的任务类型和第二任务的任务类型，确定第一任务和第二任务之间的优先级关系；

所述调度单元，用于根据所述优先级关系执行所述第一任务的任务调度，使得所述第一任务和所述第二任务中高优先级的任务在对应的逻辑核上运行。

第三方面，本申请实施例提供一种用于任务调度的电子设备，所述电子设备包括处理器以及存储器：

所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；

所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行第一方面所述的方法。

第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行第一方面所述的方法。

由上述技术方案可以看出，调度器可以一个逻辑核例如目标逻辑核的任务队列中调度任务进行运行，任务队列中包括至少一个任务，在执行任务调度时，从目标逻辑核的任务队列中获取待调度至目标逻辑核上运行的第一任务。在混合部署场景中，为了避免构成超线程对的目标逻辑核和目标逻辑核上同时运行优先级不同的不同任务类型的任务，导致超线程干扰，即低优先级的任务会干扰高优先级的任务的性能，为此，可以检查目标逻辑核对应的兄弟逻辑核上正在运行的第二任务的任务类型，若第二任务的任务类型与第一任务的任务类型不同，根据第一任务的任务类型和第二任务的任务类型，确定第一任务和第二任务之间的优先级关系，以便根据优先级关系执行第一任务的任务调度，使得第一任务和第二任务中高优先级的任务在对应的逻辑核上运行。该方法在两个超线程之间共享硬件资源的情况下，可以在任务调度过程中保证低优先级任务避让高优先级任务，避免两个超线程上同时运行不同优先级的任务而导致低优先级任务(例如离线任务)对高优先级任务(例如在线任务)造成严重干扰，即避免超线程干扰，保证高优先级任务的性能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术成员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为相关技术提供的一种超线程架构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种任务调度方法的系统架构示例图；

图3为本申请实施例提供的一种服务器的架构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种任务调度方法的流程图；

图5为本申请实施例提供的一种任务调度框架的示例图；

图6为本申请实施例提供的基于超线程干扰隔离开关模块执行任务调度的流程图；

图7为本申请实施例提供的一种离线任务调度的示例图；

图8为本申请实施例提供的一种在线任务调度的示例图；

图9为本申请实施例提供的一种负载均衡的示例图；

图10为本申请实施例提供的一种任务调度方法的流程图；

图11为本申请实施例提供的一种任务调度装置的结构图；

图12为本申请实施例提供的一种终端设备的结构图；

图13为本申请实施例提供的一种服务器的结构图。

具体实施方式

下面结合附图，对本申请的实施例进行描述。

在混合部署场景中，CPU架构为提升整体硬件能力，设计了超线程架构，参见图1所示，CPU的一个物理核(core)上可以有两个超线程，分别是超线程1和超线程2，这两个超线程可以视为两个逻辑核，两者互为兄弟逻辑核，每个逻辑核可以被当做一个独立的逻辑CPU。其中，一个超线程例如超线程1运行在线任务的同时，另一个超线程例如超线程2运行离线任务。

在逻辑核进行任务调度过程中，对于同一逻辑核上的在线任务和离线任务来说，在线任务具有高优先级，离线任务具有低优先级，从而通过优先级控制，避免离线任务对在线任务产生干扰，如此可以在不影响(或最少影响)在线任务的同时，可以让离线任务利用空闲的逻辑核运行(即当一个逻辑核上在线任务不运行时，离线任务才能运行)，提升逻辑CPU利用率，降低成本。

但是当在线任务和离线任务同时运行于同一个物理核的两个超线程上时，由于部分物理资源的共享，离线任务运行时(离线任务通常是CPU消耗型任务)会对在线任务的性能带来严重干扰。目前的内核调度器并未针对超线程干扰问题做任何处理，无法解决混部场景中的超线程干扰问题。

为了解决上述技术问题，本申请实施例提供一种任务调度方法，该方法在两个超线程之间共享硬件资源的情况下，可以在任务调度过程中保证低优先级任务避让高优先级任务，避免两个超线程上同时运行不同优先级的任务而导致低优先级任务(例如离线任务)对高优先级任务(例如在线任务)造成严重干扰，即避免超线程干扰，保证高优先级任务的性能。

需要说明的是，本申请实施例提供的方法可以应用到各种对超线程干扰敏感的混合部署场景中，例如构成超线程对的(即互为兄弟逻辑核)的两个逻辑核上分别运行在线任务和离线任务场景中。当然，互为兄弟逻辑核的两个逻辑核上运行的任务不仅限于在线任务和离线任务，也可以是任意两种优先级不同的不同任务类型的任务，其中一种任务类型具有低优先级，另一种任务类型具有高优先级，低优先级的任务为CPU消耗型任务，可能会对高优先级任务性能造成干扰。

需要说明的是，本申请实施例提供的方法可以涉及云计算领域，如上所述的云计算(cloud computing)是一种计算模式，它将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上，使各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和信息服务。提供资源的网络被称为“云”。“云”中的资源在使用者看来是可以无限扩展的，并且可以随时获取，按需使用，随时扩展。通过建立云计算资源池(简称云平台，一般称为IaaS(Infrastructure as aService，基础设施即服务)平台，在资源池中部署多种类型的虚拟资源，供外部客户选择使用。云计算资源池中主要包括：计算设备(为虚拟化机器，包含操作系统)、存储设备、网络设备。

参见图2，图2为本申请实施例提供的任务调度方法的系统架构示意图。该系统架构中包括终端设备201和服务器202，服务器202上可以运行虚拟机，任务运行于虚拟机之上，即任务运行于超线程上，一个物理CPU的一个物理核上的两个超线程可以视为两个逻辑核，这两个逻辑核互为兄弟逻辑核。兄弟逻辑核之间共享服务器202上的硬件资源。

服务器202的任务队列中包括至少一个任务等待调度运行，任务队列中的任务可以是终端设备201提交的。服务器202上可以部署调度器，服务器202通过调度器从任务队列中调度任务运行。服务器202在针对单核(即单个逻辑核例如目标逻辑核)进行任务调度时，可以从目标逻辑核的任务队列中获取待调度至目标逻辑核上运行的第一任务。

在混合部署场景中，为了避免构成超线程对的目标逻辑核和目标逻辑核上同时运行优先级不同的不同任务类型的任务，导致超线程干扰，即低优先级的任务会干扰高优先级的任务的性能，服务器202可以检查目标逻辑核对应的兄弟逻辑核上正在运行的第二任务的任务类型，若第二任务的任务类型与第一任务的任务类型不同，根据第一任务的任务类型和第二任务的任务类型，确定第一任务和第二任务之间的优先级关系，从而根据优先级关系执行第一任务的任务调度，使得第一任务和第二任务中高优先级的任务在对应的逻辑核上运行。从而避免低优先级任务和高优先级任务同时分别运行在目标逻辑核和对应的兄弟逻辑核上，避免低优先级任务的资源消耗影响高优先级任务的性能，即避免超线程干扰。

需要说明的是，本申请实施例所提供的任务调度方法可以由服务器202执行，相应地，调度器一般设置于服务器202中。但是，在本申请的其它实施例中，终端设备也可以与服务器具有相似的功能，从而执行本申请实施例所提供的任务调度方案。

还需要说明的是，图2中的终端设备201和服务器202的数目仅仅是示意性的。根据实现需要，服务器202可以是独立的物理服务器，也可以是多个物理服务器构成的服务器集群或者分布式系统，还可以是提供云计算服务的云服务器。终端设备201可以是智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式计算机、智能音箱、智能手表等，但并不局限于此。终端设备201以及服务器202可以通过有线或无线通信方式进行直接或间接地连接，本申请在此不做限制。

后续将主要以服务器是执行主体为例，结合附图对本申请实施例提供的任务调度方法进行详细介绍。

服务器中构成超线程对的两个逻辑核互为兄弟逻辑核，每个逻辑核的任务队列中包括至少一个任务，服务器可以通过调度器从任务队列中调度任务运行。然而在针对每个逻辑核例如目标逻辑核进行任务调度的过程中，需要避免低优先级任务和高优先级任务同时分别运行在目标逻辑核和对应的兄弟逻辑核上。另外，由于服务器上包括多个逻辑核，多个逻辑核之间可能需要进行负载均衡，而负载均衡过程需要任务分配到某个逻辑核例如目标逻辑核上，在负载均衡过程中确定是否可以将一个任务调度至目标逻辑核上也需要考虑超线程干扰。为此，本申请实施例主要在单核任务调度过程中和负载均衡过程中增加避免超线程干扰逻辑。

基于此，本申请实施例提供的服务器的架构可以参见图3所示，服务器中包括调度器300，调度器300在调度过程中为了实现避免超线程干扰的功能，可以包括单核调度模块301和负载均衡模块302。单核调度模块301主要针对单个逻辑核从任务队列中调度任务进行运行的过程中(即单核任务调度过程中)，通过本申请实施例提供的任务调度方法避免超线程干扰；负载均衡模块302主要针对负载均衡过程中，在避免超线程干扰的前提下，通过本申请实施例提供的任务调度方法调度某个任务到目标逻辑核实现负载均衡。

首先对单核任务调度过程中，通过本申请实施例提供的任务调度方法避免超线程干扰进行详细介绍，该过程可以由服务器通过其上调度器中包括的单核调度模块301实现。

参见图4，图4示出了一种任务调度方法的流程图，所述方法包括：

S401、从目标逻辑核的任务队列中获取待调度至所述目标逻辑核上运行的第一任务。

对于每个逻辑核例如目标逻辑核，需要调度器从其任务队列中调度任务至目标逻辑核上运行。然而在混合部署场景中，目标逻辑核和目标逻辑核的兄弟逻辑核(siblingCPU)上分别运行不同任务类型的任务，不同任务类型的任务可以具有对应的优先级，若高优先级的任务和低优先级的任务同时运行在目标逻辑核和目标逻辑核的兄弟逻辑核上，低优先级的任务会干扰高优先级的任务的性能。其中，不同任务类型可以包括在线任务和离线任务，也可以包括其他任意优先级不同的任务类型，本申请实施例主要以不同任务类型为在线任务和离线任务的混合部署场景进行介绍。

在本实施例中，为了实现避免超线程干扰功能，可以基于本申请实施例提供的任务调度方法的逻辑修改服务器的操作系统内核，操作系统和虚拟机启动后，通过操作系统提供的设置进程的优先级，以在线任务和离线任务为例，参见图5所示，服务器中包括多个逻辑核，分别是逻辑核1、逻辑核2……、逻辑核n，将所有任务分为在线任务和离线任务，在线任务包括在线任务1、在线任务2……、在线任务n，离线任务包括离线任务1、离线任务2……、离线任务n。离线任务为对延时不敏感的CPU消耗型任务，在线任务为对延时敏感的非CPU消耗型任务。在线任务和离线任务有不同的调度策略，调度器负责将不同任务类型的任务按指定的调度策略分配到逻辑核上运行，实现CPU的分时复用。

S402、检查所述目标逻辑核对应的兄弟逻辑核上正在运行的第二任务的任务类型。

基于前述论述，当从目标逻辑核的任务队列中获取待调度至目标逻辑核上运行的第一任务后，可以先检查目标逻辑核对应的兄弟逻辑核上正在运行的第二任务的任务类型，以避免高优先级的任务和低优先级的任务同时运行在目标逻辑核和目标逻辑核的兄弟逻辑核上。

需要说明的是，之所以通过本申请实施例提供的任务调度方法实现超线程干扰隔离，避免超线程干扰，是因为一些场景下，任务对超线程干扰比较敏感，如果存在超线程干扰可能会影响任务的正常进行，降低用户体验。例如对于支付任务，如果受到超线程干扰，支付任务执行缓慢，支付延迟，影响用户体验。

然而在部分场景中，任务对超线程干扰不敏感，或者可以容忍干扰，这种场景中，用户可能不需要“超线程干扰隔离”功能。如果此时仍旧开启超线程干扰隔离功能后，部分逻辑核即使空闲，也可能不能被低优先级任务利用(由于兄弟逻辑核上有高优先级任务运行)，此时会导致整机的空闲利用率降低，逻辑核不能被完全利用。针对这样的场景，可以设置超线程干扰隔离开关模块(例如图3中303所示)，可供用户在根据不同的场景需求，通过超线程干扰隔离开关模块选择是否开启该超线程干扰隔离功能。

若超线程干扰隔离开关模块开启，表示在任务调度过程中可以通过该方法避免超线程干扰隔离，若超线程干扰隔离开关模块关闭即未开启，表示在任务调度过程中无需通过该方法避免超线程干扰隔离。因此，在一种可能的实现方式中，在S402之前，服务器可以确定超线程干扰隔离开关模块的状态信息，状态信息用于表示超线程干扰隔离开关模块是否开启，若状态信息表示超线程干扰隔离开关模块开启，在从目标逻辑核的任务队列中获取待调度至目标逻辑核上运行的第一任务之后，执行S402所示的步骤。若状态信息表示超线程干扰隔离开关模块未开启，在从目标逻辑核的任务队列中获取待调度至目标逻辑核上运行的第一任务之后，执行原有的调度器标准逻辑，即无需执行S402，仅需根据目标逻辑核自身的任务执行情况对第一任务进行调度。

从具体实现层面，可通过操作系统提供的用户态接口(比如Linux操作系统提供的/proc和/sys虚拟文件系统接口)，将用户配置设置到操作系统调度器中，用于后续调度器调度。参见图6所示，获取第一任务(例如图6中S601所示)，根据超线程干扰隔离开关模块的状态信息确定超线程干扰隔离开关模块是否开启(例如图6中S602所示)，若开启，执行S402所示的步骤，即进入“超线程干扰隔离功能”相关的处理逻辑(例如图6中S603所示)，若未开启，继续执行原有的调度器标准逻辑(例如图6中S604所示)。

S403、若所述第二任务的任务类型与所述第一任务的任务类型不同，根据所述第一任务的任务类型和第二任务的任务类型，确定第一任务和第二任务之间的优先级关系。

S404、根据所述优先级关系执行所述第一任务的任务调度，使得所述第一任务和所述第二任务中高优先级的任务在对应的逻辑核上运行。

若服务器确定第二任务的任务类型与第一任务的任务类型不同，根据第一任务的任务类型和第二任务的任务类型，确定第一任务和第二任务之间的优先级关系，从而根据优先级关系执行第一任务的任务调度，使得第一任务和第二任务中高优先级的任务在对应的逻辑核上运行。

通常情况下，第一任务的任务类型不同，根据优先级关系执行第一任务的任务调度的方式有所不同。

当目标逻辑核上没有在线任务运行时，此时可能会选择离线任务作为第一任务运行。若第一任务的任务类型为离线任务，第二任务的任务类型为在线任务，则确定优先级关系为第二任务的优先级高于第一任务的优先级，此时根据优先级关系执行第一任务的任务调度的方式可以是放弃调度第一任务至目标逻辑核上，保持第二任务在该兄弟逻辑核上运行，即通过单核调度避让功能避免超线程干扰。

需要说明的是，在一些情况下，任务队列中的任务可能是设置了压制(Throttled)标记，表示该任务是为了避免超线程干扰而被挂起、暂不执行的任务，对于这种设置了Throttled标记的任务无需调度执行。在这种情况下，在获取第一任务后，可以先确定第一任务是否设置了Throttled标记，则跳过此任务。若第一任务未设置Throttled标记，则针对该第一任务执行S402的步骤。若确定兄弟逻辑核上运行的第二任务是在线任务，则放弃调度第一任务，然后调度器会选取其他合适的任务运行如果找到合适任务，就选择运行，如果没有找到，则进入闲置(IDLE)状态。

参见图7所示，在701所示的示意图中，一个物理核上包括超线程1和超线程2，超线程1上运行在线任务，超线程2上空闲，任务队列中包括一个在线任务和两个离线任务，在线任务可以用VM表示，离线任务可以用OF表示。其中超线程2可以作为目标逻辑核，超线程1可以作为目标逻辑核的兄弟逻辑核，当目标逻辑核从任务队列中调度一个离线任务作为第一任务，以希望在目标逻辑核上运行该离线任务时，参见图7中702所示，目标逻辑核上虚线框标识的离线任务(OF)表示待调度的第一任务，可以先检查兄弟逻辑核上运行的第二任务的任务类型，即检查超线程1的任务类型，由于第二任务的任务类型为在线任务(VM)，则放弃调度第一任务至目标逻辑核，避免离线任务对兄弟逻辑核上的在线任务造成干扰，即避免超线程干扰。

相应伪代码描述为：

当第一任务的任务类型为在线任务，检查兄弟逻辑核上正在运行的第二任务的任务类型为离线任务，则确定优先级关系为第一任务的优先级高于第二任务的优先级。此时，根据优先级关系执行所述第一任务的任务调度的方式可以是通知兄弟逻辑核将第二任务挂起，调度第一任务至目标逻辑核上运行，即通过单核调度隔离功能避免超线程干扰。其中，通知方式可以是通过核间中断(Inter-Processor Interrupt，IPI)的方式实现。

参见图8所示，在801所示的示意图中，一个物理核上包括超线程1和超线程2，超线程1上空闲，超线程2上运行离线任务，任务队列中包括两个在线任务和一个离线任务。其中超线程1可以作为目标逻辑核，超线程2可以作为目标逻辑核的兄弟逻辑核，当目标逻辑核从任务队列中调度一个在线任务(VM)作为第一任务，以希望在目标逻辑核上运行该在线任务时，参见图8中802所示，目标逻辑核上虚线框标识的在线任务表示待调度的第一任务，可以先检查兄弟逻辑核上运行的第二任务的任务类型，即检查超线程1的任务类型。由于第二任务的任务类型为离线任务，则通知兄弟逻辑核将离线任务(OF)挂起，兄弟逻辑核收到相应通知后，停止当前正在运行的离线任务，例如可以是将离线任务移出兄弟逻辑核正在运行的队列，并设置Throttled标记。在兄弟逻辑核停止正在运行的离线任务后，选择其他合适任务(非离线任务)运行，如果找到合适任务，就选择运行，如果没有找到，则进入IDLE状态。

相应伪代码描述为：

由上述技术方案可以看出，调度器可以一个逻辑核例如目标逻辑核的任务队列中调度任务进行运行，任务队列中包括至少一个任务，在执行任务调度时，从目标逻辑核的任务队列中获取待调度至目标逻辑核上运行的第一任务。在混合部署场景中，为了避免构成超线程对的目标逻辑核和目标逻辑核上同时运行优先级不同的不同任务类型的任务，导致超线程干扰，即低优先级的任务会干扰高优先级的任务的性能，为此，可以检查目标逻辑核对应的兄弟逻辑核上正在运行的第二任务的任务类型，若第二任务的任务类型与第一任务的任务类型不同，根据第一任务的任务类型和第二任务的任务类型，确定第一任务和第二任务之间的优先级关系，以便根据优先级关系执行第一任务的任务调度，使得第一任务和第二任务中高优先级的任务在对应的逻辑核上运行。该方法在两个超线程之间共享硬件资源的情况下，可以在任务调度过程中保证低优先级任务避让高优先级任务，避免两个超线程上同时运行不同优先级的任务而导致低优先级任务(例如离线任务)对高优先级任务(例如在线任务)造成严重干扰，即避免超线程干扰，保证高优先级任务的性能。

通过避免超线程干扰，可以满足敏感在线业务的混合部署需求。通过离线任务和在线任务混合部署，在保障在线业务性能的同时，能充分利用空闲CPU运行离线任务，提升整体CPU利用率，大大节省成本。

在一些情况下，在Linux环境中，还可以尝试限制离线任务运行的带宽(指定时间周期能最多能运行多长时间)，从而在一定程度上限制离线任务(低优先级任务)运行，减少对在线业务(高优先级任务)的干扰。

接下来，对负载均衡过程中，通过本申请实施例提供的任务调度方法调度某个任务到目标逻辑核实现负载均衡，以避免超线程干扰进行介绍。该过程可以由服务器通过其上调度器中包括的负载均衡模块302实现。

服务器上可以包括多个逻辑核，多个逻辑核之间需要进行负载均衡。目标逻辑核为多个逻辑核中的一个，目标逻辑核的任务队列中的任务是通过负载均衡方式分配的。

为了避免超线程干扰，在一种可能的实现方式中，负载均衡方式可以是针对多个逻辑核中的每个逻辑核，根据逻辑核的离线任务负载和对应的兄弟逻辑核的在线任务负载，计算每个逻辑核的目标任务负载，即目标任务负载＝逻辑核的离线任务负载+兄弟逻辑核的在线任务负载。然后，根据目标任务负载进行负载均衡。

需要说明的是，在本实施例中在对离线任务做负载均衡时，逻辑核的负载计算时需要考虑该逻辑核自身的离线任务负载，以及对应的兄弟逻辑核的在线任务负载，得到目标任务负载，即将一个物理核作为一个整体计算负载。从而避免该逻辑核上虽然离线任务负载较小，但是其兄弟逻辑核上具有较大的在线任务负载，而将离线任务分配到该逻辑核影响其兄弟逻辑核上在线任务的性能。

需要说明的是，在本实施例中进行负载均衡的时机可能包括多种，例如到达负载均衡周期时进行的周期性负载均衡、存在空闲逻辑核时、唤醒或创建新任务时。前两种时机进行负载均衡的实质是将一个逻辑核上的任务例如离线任务迁移到另一个逻辑核(例如目标逻辑核)上；第三种时机进行负载均衡的实质是将唤醒或创建的新任务例如离线任务分配到某个逻辑核例如目标逻辑核上。下面对不同的负载均衡分别进行介绍。

在一种可能实现方式中，根据目标任务负载进行负载均衡的时机为到达负载均衡周期或者目标逻辑核空闲。此时，若任务队列中的目标任务为离线任务，根据目标任务负载进行负载均衡的方式可以是根据目标任务负载确定负载最重的逻辑核，若负载最重的逻辑核的目标任务负载和目标逻辑核的目标任务负载之间的差值大于预设阈值，从负载最重的逻辑核上选取目标任务迁移到目标逻辑核的任务队列中。若差值小于预设阈值，在放弃迁移。此过程也可以称为周期性负载均衡避让。

需要说明的是，在本实施例中负载均衡周期可以是指调度器的心跳(tick)，周期性调度周期，即时钟中断的周期，通常为1ms。

在另一种可能的实现方式中，根据目标任务负载进行负载均衡的时机为唤醒或创建新任务时，若任务队列中的目标任务为离线任务，根据目标任务负载进行负载均衡的方式可以是根据目标任务负载确定空闲逻辑核，若空闲逻辑核对应的兄弟逻辑核上不存在在线任务运行，将空闲逻辑核确定为目标逻辑核，从而将目标任务分配至目标逻辑核的任务队列中。此过程也可以称为空闲选核避让。

参见图9所示，在901所示的示意图中，一个物理核上包括超线程1和超线程2，超线程1上运行在线任务，超线程2上空闲，任务队列中包括一个在线任务和两个离线任务。当离线任务作为目标任务被唤醒(wakeup)或者被创建，需要选择目标逻辑核运行时，遍历逻辑核，根据目标任务负载选择空闲逻辑核。选中某空闲逻辑核(例如图9中超线程2)后，判断空闲逻辑核对应的兄弟逻辑核(例如超线程1)上是否有在线任务运行，若不存在在线任务运行，则将超线程2作为目标逻辑核，将该离线任务分配至超线程2上。若对应的兄弟逻辑核上有在线任务运行，则放弃将该离线任务分配至超线程2上，跳过该空闲逻辑核继续寻找。

相应伪代码逻辑如下：

在负载均衡过程中，当离线任务做负载均衡时，主动避让在线任务运行的逻辑核(在计算目标任务负载时需同时考虑逻辑核自身的离线任务负载和对应兄弟逻辑核的在线任务负载)，如此，可让离线任务有效避开有在线任务运行的逻辑核，防止离线任务饥饿。

接下来，将结合实际应用场景对本申请实施例提供的任务调度方法进行介绍。在离线任务和在线任务混合部署场景中，设计了超线程架构，一个物理核上的两个超线程可以视为两个逻辑核，两者互为兄弟逻辑核，一个超线程(逻辑核)运行在线任务的同时，另一个超线程(逻辑核)运行离线任务。但是当在线任务和离线任务同时运行于同一个物理核的两个超线程上时，由于部分物理资源的共享，一些超线程干扰敏感场景中，离线任务运行会对在线任务的性能带来严重干扰，即超线程干扰。为此，本申请实施例提供一种任务调度方法来避免超线程干扰，参见图10，所述方法包括：

S1001、获取第一任务.

S1002、根据超线程干扰隔离开关模块的状态信息确定超线程干扰隔离开关模块是否开启，若开启，执行S1003，若未开启，执行S1004。

S1003、进入“超线程干扰隔离功能”相关的处理逻辑。

S1004、当选择离线任务运行时，检查目标逻辑核的兄弟逻辑核上正在运行的任务类型，如果为在线任务，则主动避让，放弃此次调度机会。

S1005、当选择在线任务运行时，检查目标逻辑核的兄弟逻辑核上正在运行的任务类型，如果为离线任务，则通知兄弟逻辑核要求将正在运行的离线任务挂起，实现隔离。

S1006、当离线任务做负载均衡时，将逻辑核的离线任务负载和对应的兄弟逻辑核的在线任务负载之和作为逻辑核的目标任务负载。

S1007、若根据目标任务负载确定空闲逻辑核后，将对应的兄弟逻辑核上无在线任务运行的空闲逻辑核作为目标逻辑核。

可以理解的是，“超线程干扰隔离功能”相关的处理逻辑包括单核调度避让、单核调度隔离和负载均衡避让。其中，单核调度避让可以通过S1004实现，单核调度隔离可以通过S1005实现，负载均衡避让可以通过S1006-S1007实现。

S1008、调度器标准逻辑。

调度器标准逻辑包括：一个逻辑核上无在线任务运行时，可以运行离线任务；当需要调度在线任务至一个逻辑核上运行时，仅需要考虑该逻辑核自身运行的任务类型，根据优先级进行抢占；在离线任务负载均衡过程中，计算逻辑核的目标任务负载仅需要考虑该逻辑核自身的离线任务负载，无需考虑兄弟逻辑核的在线任务负载。

基于图4对应实施例提供的任务调度方法，本申请实施例还提供一种任务调度装置，参见图11，所述装置包括获取单元1101、检查单元1102、确定单元1103和调度单元1104：

所述获取单元1101，用于从目标逻辑核的任务队列中获取待调度至所述目标逻辑核上运行的第一任务，所述任务队列中包括至少一个任务；

所述检查单元1102，用于检查所述目标逻辑核对应的兄弟逻辑核上正在运行的第二任务的任务类型，所述目标逻辑核和所述目标逻辑核的兄弟逻辑核构成超线程对；

所述确定单元1103，用于若所述第二任务的任务类型与所述第一任务的任务类型不同，根据所述第一任务的任务类型和第二任务的任务类型，确定第一任务和第二任务之间的优先级关系；

所述调度单元1104，用于根据所述优先级关系执行所述第一任务的任务调度，使得所述第一任务和所述第二任务中高优先级的任务在对应的逻辑核上运行。

在一种可能的实现方式中，所述确定单元1103具体用于：

若所述第一任务的任务类型为离线任务，所述第二任务的任务类型为在线任务，确定所述第二任务的优先级高于所述第一任务的优先级；

所述调度单元1104具体用于：

放弃调度所述第一任务至所述目标逻辑核上，保持所述第二任务在所述兄弟逻辑核上运行。

在一种可能的实现方式中，所述确定单元1103具体用于：

若所述第一任务的任务类型为在线任务，所述第二任务的任务类型为离线任务，确定所述第一任务的优先级高于所述第二任务的优先级；

所述调度单元1104具体用于：

通知所述兄弟逻辑核将所述第二任务挂起；

调度所述第一任务至所述目标逻辑核上运行。

在一种可能的实现方式中，所述确定单元1103还用于：

确定超线程干扰隔离开关模块的状态信息；

若所述状态信息表示开启超线程干扰隔离功能，在所述获取单元1101从目标逻辑核的任务队列中获取待调度至所述目标逻辑核上运行的第一任务之后，触发所述检查单元1102执行所述检查所述目标逻辑核的兄弟逻辑核上正在运行的第二任务的任务类型的步骤。

在一种可能的实现方式中，所述目标逻辑核为多个逻辑核中的一个，所述目标逻辑核的任务队列中的任务是通过负载均衡方式分配的。

在一种可能的实现方式中，所述装置还包括计算单元和均衡单元：

所述计算单元，用于针对所述多个逻辑核中的每个逻辑核，根据所述逻辑核的离线任务负载和对应的兄弟逻辑核的在线任务负载，计算每个逻辑核的目标任务负载；

所述均衡单元，用于根据所述目标任务负载进行负载均衡。

在一种可能的实现方式中，若所述任务队列中的目标任务为离线任务，所述均衡单元，用于：

根据所述目标任务负载确定负载最重的逻辑核；

若所述负载最重的逻辑核的目标任务负载和所述目标逻辑核的目标任务负载之间的差值大于预设阈值，从所述负载最重的逻辑核上选取所述目标任务迁移到所述目标逻辑核的任务队列中。

在一种可能的实现方式中，所述根据所述目标任务负载进行负载均衡的时机为到达负载均衡周期或者所述目标逻辑核空闲。

在一种可能的实现方式中，若所述任务队列中的目标任务为离线任务，所述均衡单元，用于：

根据所述目标任务负载确定空闲逻辑核；

若所述空闲逻辑核对应的兄弟逻辑核上不存在在线任务运行，将所述空闲逻辑核确定为所述目标逻辑核；

将所述目标任务分配至所述目标逻辑核的任务队列中。

本申请实施例还提供了一种用于任务调度的电子设备，该电子设备可以是终端设备，以终端设备为智能手机为例：

图12示出的是与本申请实施例提供的终端设备相关的智能手机的部分结构的框图。参考图12，智能手机包括：射频(英文全称：Radio Frequency，英文缩写：RF)电路1210、存储器1220、输入单元1230、显示单元1240、传感器1250、音频电路1260、无线保真(英文全称：wireless fidelity，英文缩写：WiFi)模块1270、处理器1280、以及电源1290等部件。输入单元1230可包括触控面板1231以及其他输入设备1232，显示单元1240可包括显示面板1241，音频电路1260可以包括扬声器1261和传声器1262。本领域技术人员可以理解，图12中示出的智能手机结构并不构成对智能手机的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

存储器1220可用于存储软件程序以及模块，处理器1280通过运行存储在存储器1220的软件程序以及模块，从而执行智能手机的各种功能应用以及数据处理。存储器1220可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据智能手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器1220可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

处理器1280是智能手机的控制中心，利用各种接口和线路连接整个智能手机的各个部分，通过运行或执行存储在存储器1220内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器1220内的数据，执行智能手机的各种功能和处理数据，从而对智能手机进行整体监控。可选的，处理器1280可包括一个或多个处理单元；优选的，处理器1280可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器1280中。

在本实施例中，所述终端设备中的处理器1280可以执行以下步骤：

从目标逻辑核的任务队列中获取待调度至所述目标逻辑核上运行的第一任务，所述任务队列中包括至少一个任务；

检查所述目标逻辑核对应的兄弟逻辑核上正在运行的第二任务的任务类型，所述目标逻辑核和所述目标逻辑核的兄弟逻辑核构成超线程对；

若所述第二任务的任务类型与所述第一任务的任务类型不同，根据所述第一任务的任务类型和第二任务的任务类型，确定第一任务和第二任务之间的优先级关系；

根据所述优先级关系执行所述第一任务的任务调度，使得所述第一任务和所述第二任务中高优先级的任务在对应的逻辑核上运行。

该电子设备还可以包括服务器，本申请实施例还提供服务器，请参见图13所示，图13为本申请实施例提供的服务器1300的结构图，服务器1300可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上中央处理器(Central Processing Units，简称CPU)1322(例如，一个或一个以上处理器)和存储器1332，一个或一个以上存储应用程序1342或数据1344的存储介质1330(例如一个或一个以上海量存储设备)。其中，存储器1332和存储介质1330可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质1330的程序可以包括一个或一个以上模块(图示没标出)，每个模块可以包括对服务器中的一系列指令操作。更进一步地，中央处理器1322可以设置为与存储介质1330通信，在服务器1300上执行存储介质1330中的一系列指令操作。

服务器1300还可以包括一个或一个以上电源1326，一个或一个以上有线或无线网络接口1350，一个或一个以上输入输出接口1358，和/或，一个或一个以上操作系统1341，例如Windows ServerTM，Mac OS XTM，UnixTM,LinuxTM，FreeBSDTM等等。

在本实施例中，所述服务器1300中的中央处理器1322可以执行以下步骤：

从目标逻辑核的任务队列中获取待调度至所述目标逻辑核上运行的第一任务，所述任务队列中包括至少一个任务；

检查所述目标逻辑核对应的兄弟逻辑核上正在运行的第二任务的任务类型，所述目标逻辑核和所述目标逻辑核的兄弟逻辑核构成超线程对；

若所述第二任务的任务类型与所述第一任务的任务类型不同，根据所述第一任务的任务类型和第二任务的任务类型，确定第一任务和第二任务之间的优先级关系；

根据所述优先级关系执行所述第一任务的任务调度，使得所述第一任务和所述第二任务中高优先级的任务在对应的逻辑核上运行。

根据本申请的一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行前述各个实施例所述的任务调度方法。

根据本申请的一个方面，提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述实施例各种可选实现方式中提供的方法。

本申请的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术成员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (15)

1.一种任务调度方法，其特征在于，所述方法包括：

从目标逻辑核的任务队列中获取待调度至所述目标逻辑核上运行的第一任务，所述任务队列中包括至少一个任务；

检查所述目标逻辑核对应的兄弟逻辑核上正在运行的第二任务的任务类型，所述目标逻辑核和所述目标逻辑核的兄弟逻辑核构成超线程对；

若所述第二任务的任务类型与所述第一任务的任务类型不同，根据所述第一任务的任务类型和第二任务的任务类型，确定第一任务和第二任务之间的优先级关系；

根据所述优先级关系执行所述第一任务的任务调度，使得所述第一任务和所述第二任务中高优先级的任务在对应的逻辑核上运行。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一任务的任务类型和第二任务的任务类型，确定第一任务和第二任务之间的优先级关系，包括：

若所述第一任务的任务类型为离线任务，所述第二任务的任务类型为在线任务，确定所述优先级关系为所述第二任务的优先级高于所述第一任务的优先级；

所述根据所述优先级关系执行所述第一任务的任务调度，包括：

放弃调度所述第一任务至所述目标逻辑核上，保持所述第二任务在所述兄弟逻辑核上运行。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一任务的任务类型和第二任务的任务类型，确定第一任务和第二任务之间的优先级关系，包括：

若所述第一任务的任务类型为在线任务，所述第二任务的任务类型为离线任务，确定所述优先级关系为所述第一任务的优先级高于所述第二任务的优先级；

所述根据所述优先级关系执行所述第一任务的任务调度，包括：

通知所述兄弟逻辑核将所述第二任务挂起；

调度所述第一任务至所述目标逻辑核上运行。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，在所述检查所述目标逻辑核的兄弟逻辑核上正在运行的第二任务的任务类型之前，所述方法还包括：

确定超线程干扰隔离开关模块的状态信息；

若所述状态信息表示开启超线程干扰隔离功能，在所述从目标逻辑核的任务队列中获取待调度至所述目标逻辑核上运行的第一任务之后，执行所述检查所述目标逻辑核的兄弟逻辑核上正在运行的第二任务的任务类型的步骤。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标逻辑核为多个逻辑核中的一个，所述目标逻辑核的任务队列中的任务是通过负载均衡方式分配的。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述负载均衡方式包括：

针对所述多个逻辑核中的每个逻辑核，根据所述逻辑核的离线任务负载和对应的兄弟逻辑核的在线任务负载，计算每个逻辑核的目标任务负载；

根据所述目标任务负载进行负载均衡。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，若所述任务队列中的目标任务为离线任务，所述根据所述目标任务负载进行负载均衡，包括：

根据所述目标任务负载确定负载最重的逻辑核；

若所述负载最重的逻辑核的目标任务负载和所述目标逻辑核的目标任务负载之间的差值大于预设阈值，从所述负载最重的逻辑核上选取所述目标任务迁移到所述目标逻辑核的任务队列中。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标任务负载进行负载均衡的时机为到达负载均衡周期或者所述目标逻辑核空闲。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，若所述任务队列中的目标任务为离线任务，所述根据所述目标任务负载进行负载均衡，包括：

根据所述目标任务负载确定空闲逻辑核；

若所述空闲逻辑核对应的兄弟逻辑核上不存在在线任务运行，将所述空闲逻辑核确定为所述目标逻辑核；

将所述目标任务分配至所述目标逻辑核的任务队列中。

10.一种任务调度装置，其特征在于，所述装置包括获取单元、检查单元、确定单元和调度单元：

所述获取单元，用于从目标逻辑核的任务队列中获取待调度至所述目标逻辑核上运行的第一任务，所述任务队列中包括至少一个任务；

所述检查单元，用于检查所述目标逻辑核对应的兄弟逻辑核上正在运行的第二任务的任务类型，所述目标逻辑核和所述目标逻辑核的兄弟逻辑核构成超线程对；

所述确定单元，用于若所述第二任务的任务类型与所述第一任务的任务类型不同，根据所述第一任务的任务类型和第二任务的任务类型，确定第一任务和第二任务之间的优先级关系；

所述调度单元，用于根据所述优先级关系执行所述第一任务的任务调度，使得所述第一任务和所述第二任务中高优先级的任务在对应的逻辑核上运行。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述确定单元具体用于：

若所述第一任务的任务类型为离线任务，所述第二任务的任务类型为在线任务，确定所述第二任务的优先级高于所述第一任务的优先级；

所述调度单元具体用于：

放弃调度所述第一任务至所述目标逻辑核上，保持所述第二任务在所述兄弟逻辑核上运行。

12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述确定单元具体用于：

若所述第一任务的任务类型为在线任务，所述第二任务的任务类型为离线任务，确定所述第一任务的优先级高于所述第二任务的优先级；

所述调度单元具体用于：

通知所述兄弟逻辑核将所述第二任务挂起；

调度所述第一任务至所述目标逻辑核上运行。

13.根据权利要求10-12任一项所述的装置，其特征在于，所述确定单元还用于：

确定超线程干扰隔离开关模块的状态信息；

若所述状态信息表示开启超线程干扰隔离功能，在所述获取单元从目标逻辑核的任务队列中获取待调度至所述目标逻辑核上运行的第一任务之后，触发所述检查单元执行所述检查所述目标逻辑核的兄弟逻辑核上正在运行的第二任务的任务类型的步骤。

14.一种用于任务调度的电子设备，其特征在于，所述电子设备包括处理器以及存储器：

所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；

所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行权利要求1-9任一项所述的方法。

15.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行权利要求1-9任一项所述的方法。

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