JPS593605A - ジヨブ・スケジユ−リング処理方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （１）発明の技術分野 本発明はジョブ・スケジューリング処理方式。

特にジョブがシステムに投入されてからジョブの実行結
果が得られるまでのターンアラウンドを許される範囲内
で保障し、残された自由度をシステムのスループットの
向上に振り向けるようにしたジョブ・スケジューリング
処理方式に関するものである。

（２）技術の背景と問題点 データ処理システムの諸機能は、ユーザにジョブによっ
て提供される。すなわち、ジョブはなんらかのデータを
システムに投入し、ユーザにとって意味のある出力を得
る一連の作業の単位をなす。

データ処理システムにおいて、多数投入されたジョブを
どの順で実行させるかのジョブ・スケジュ−リングを制
御するオペレーティング・□システムの目的の一つは、
データ処理システムに投入されるジョブの必要とする例
えばＣＰＵ、実記憶、入出力装置等の各資源を、各ジョ
ブに有効に利用させ、システムのスループットを向上さ
せることである。システム全体のスループットの向上は
、一般にジョブのターンアラウンドの平均値の向上につ
ながシ、全体として平均してみた場合の各ジョブの投入
から完了までの時間の短縮につながる。

しかし９通常システムのスループットの向上と。

ジョブのターンアラウンドの安定化すなわち個々のジョ
ブのターンアラウンドのバラツキを少なくすることは相
反する性格をもつ。

例えば、ジョブのターンアラウンドを重視した場合、ジ
ョブまたはジョブの属性としてのジョブクラス等に対し
て資源の分配比率’ｔ６らかしめ定めておき、その比率
に従うように資源を割り当てることが考えられる。この
場合、比率に忠実に制御すればするほどスケジュールの
自由度は小さくなるが、ターンアラウンドは安定する。

しかし。

スループットの最高点で安定するとは限らず、全体とし
ての資源の有効利用が図れないことがある。

一方、システムのスループットヲ重視した場合。

ジョブの投入順やジョブの実行優先度等を無視して、資
源の空き具合により、システムに都合のよいジョブを抽
出して、順次実行させることが考えられる。しかし、こ
の場合にはシステムのスループットは向上するが、ター
ンアラウンドは安定せず、バラツキが生じて、特定のジ
ョブに対するサービス性が悪くなることがある。

従来、ジョブの実行スケジュールは９例えば英字のＡか
ら０で表わされる１５種類のジョブクラスに対応して、
いくつかのジョブクラスを受持つイニシエータが起動さ
れ、各イニシエータが優先順位に従って９　自分の受持
つジョブクラスのジョブｆ、１つだけジョブ・キューか
ら取り出し、ジョブを実行開始させるようにされていた
。従って、ユーザはジョブの特性に応じてジョブクラス
を適当に設定することはできるものの、実際にイニシェ
ークの数に対応した処理多重度だけではスケジュー１！
ングが固定化され、システムの資源を有効に活用すると
とは困難であった。

また、いわゆるＳ　Ｄ　Ｍ　（Ｓｙｓｔｅｍ　　Ｄｅｃ
ｉｓｉｏｎＭａｎａｇｅτ）と呼ばれるシステム資源の
有効利用のための制御方式も用いられているが、該方式
は。

上記イニシエータによって、ジョブキューから取シ外さ
れたジョブについては適用されるが、実行待ちの状態に
あるジョブについては適用されず。

予め定義されたドメインと呼ばれるトランザクションの
グループに対し、資源の分配率を定め、サービス率を調
整するものである。従って、実行待ちの状態にあるジョ
ブについてのターンアラウンドとシステムのスループッ
トとのバランシングをセンタの都合により、または時間
帯により適当に定めることはできなかった。

（３）発明の目的と構成 本発明は上記問題点の解決を図り、ターンアラウンドを
許される範囲内で保証しつつ、残された自由度でスルー
プッ）ｔ−向上させるジョブ・スケジューリング処理方
式を提供することを目的としている。すなわち９例えば
夜間運転の場合には。

ジョブの優先順位に無関係に朝までに最大量のジョブを
処理することが要請され１日中の運転の場合には、その
場でユーザがジョブの処理結果を待つことがあるので９
個々のジョブについてのターンアラウンドの安定化が要
請される。このような場合に、ターンアラウンドとスル
ープットとを外部から適宜調整することができるように
することを目的としている。そのため９本発明のジョブ
・スケジューリング処理方式は、実行優先順位の頭に実
行待ちキューに接続されたジョブの実行スケジュールを
行うジョブ・スケジューリング処理方式において、上記
実行待ちキューに接続されたジョブを外部からの指示に
よって定められた基準により上記実行優先順位の高位部
分と低位部分とに区分するスケジュール分類手段を設け
るともに。

システムの資源利用状況を監視する監視部を設け。

上記実行優先順位の高位部分に存在するジョブについて
はターンアラウンドを重視したスケジュールを行うとと
もに上記実行優先順位の低位部分に存在するジョブにつ
いては上記監視部の監視結果およびジョブ特性にもとづ
いてシステムのスルーブツトヲ重視したスケジュールを
行い、ジョブのターンアラウンドとシステムのスループ
ットトラバランシングさせて制御するようにしたことを
特徴としている。以下図面を参照しつつ説明する。

咋）発明の実施例 第１図は９本発明の前提となるジョブ・キューの例につ
いての説明図を示す。図中、１はジョブ・キューのキュ
ー・ターミナル、２−１ないし２−　ｎは各ジョブ毎に
割当てられるジョブ制御表を表わす。

第１図（ト）図示の如く、システムにジョブが投入され
ると、各ジョブ毎にジョブ制御表２−１〜２−Ｗが作成
さ詐、キュー・ターミナル１に原則としてジョブ制御文
でユーザが指定した優先度ＰＲＴＹの順番に接続される
。従来、ジョブの実行スケジュールは、キュー・ターミ
ナル１がらポイントされるジョブ・キューの先頭から順
番に行われるようにされていた。従って、優先順位の高
いジョブが高位にあると、同じジョブ・クラスの優先順
位の低いジョブの実行は開始されない。なお、低いジョ
ブ優先度の指定で投入されたジョブが、ジョブ・キュー
上で長時間待ち状態のままでいることを避けるために、
いわゆるプライオリティエージング機能が提供されてい
る。プライオリティエージング機能は、一定時間ごとに
、待ち状態にあるジョブのジョブ優先順位を１段階だけ
増加させ。

低い優先順位で入力されたジョブも、ある程度の時間が
経過すれば必ず高いジョブ優先順位に昇格し、実行開始
が保証される機能である。すなわち。

ユーザが指定したジョブ優先度と、投入されてからの経
過時間によって、ジョブ・キュー上の優先順位が定まる
。

なお、第１図（５）に図示したジョブ・キューは。

第１図ＣＢ）図示の如くジョブ・クラスＡ−０毎にキュ
ー・ターミナルＩＡ〜１ｏを有していると考えてもよく
、第１図（５）と第１図（ロ）とは概念的に同様である
。

第２図は９本発明についての処理概念の説明図である。

本発明においては、第２図図示の如く。

ジョブの分類機構３とジョブのターンアラウンド安定機
構４とシステムのスループット向上機構５とが用意され
る。ジョブの分類機構３は、ジョブ・キューにあるジョ
ブを、センタの政策によって９寸た”はオペレータの判
断等によって、ターンアラウンド重視ジョブとスループ
ット重視ジョブとに分類する。ターンアラウンド重視ジ
ョブについては、ターンアラウンド安定機構４が働き、
サービス状況やシステム資源利用状況に応じて、実行優
先順位に従って、実行を開始させる。スループット重視
ジョブについては、スルーブツト向上機構５が働き、ジ
ョブの資源利用特性およびシステムの資源利用状況にも
とづいて、実行優先順位に無関係に、システム資源が遊
ばないよう、ノ・−ドウエア能力を最大限に利用するこ
とができる順番で実行を開始させる。なお、上記分類は
固定的なものでなく１例えばジョブに与えられた優先度
やジョブ投入からの時間によって、上記プライオリティ
エージング機能が作用し、変化する。従つて、最初スル
ープット重視ジョブとみなされたジョブも、長時間サー
ビスを受けられなければターンアラウンド重視ジョブに
変化することになり。

ターンアラウンドが大幅にバラツクことか防がれる。

第３図は本発明の一実施例構成を示す。図中。

符号１および２−１ないし２−ｎは第１図に対応り、’
６Ｈオペレータ・コンソール、７はシステムの定義情報
が格納さ−れたシステム・テ！プル、８はスケジュール
分類指示部、９はジョブ・キュー管理部、１０は高位ス
ケジュール部、１１は低位スケジュール部、１２．１２
’はイニシェーク。

１３は資源利用監視部、１４１ｄジョブ統計情報収集部
、１５はジョブ特性データベースを表わす。

システムに投入されたジョブについて、各々ジョブ制御
表２−１〜２−ｎが作成され、第１図で説明した如く、
キュー・ターミナル１から実行優先順位に従って、キュ
ーイングされている。スケジュール分類指示部８は９例
えばシステム生成時に作成されたシステム・テーブル７
上のシステム定義情報、またはオペレータ・コンソール
６からのコマンド入力等に従って、キュー・ターミナル
１に接続されたジョブ・キューを実行優先順位の高位部
分のターンアラウンド重視ジョブと、実行優先順位の低
位部分のスループット重視ジョブとに区分する。この区
分の基準としては、ユーザが指定した優先度によっても
よいし９例えば適当な比率によって区分するようにして
もよい。特に、スループット重視ジョブ専用のキュー・
ターミナルを設けて、そζからポイントするようにして
もよい。

ジョブ・キュー管理部９は、実行可能なジョブを選択し
たり、ジョブ・キューへのキューイング。

デキューイング等の処理を実行するものである。

例えば各イニシェータ１２．１２’等の共通ルーチンと
して動作する。ジョブ・キュー管理部Ｑがイニシエータ
１２に呼び出されて、実行スケジュール要求がなされる
と、まず高位スケジュール部１０が起動される。高位ス
ケジュール部１０１ｔｉ。

キュー・ターミナル１がらキューをたどり、指定された
ジョブ・クラスの先頭にあるジョブを捜し出す。そして
、そのジョブが実行可能であるかどうかをチェックする
。実行可能であれば、そのジョブをジョブ・キューから
取り出して、イニシエータ１２に渡し、必要であれば入
出力装置等を割り当てて、実行を開始させる。その後は
例えば上述の８ＤＭによってサービスが受けられること
となる。ターンアラウンド重視ジョブ中にスケジュール
対象のジョブが存在するにもかかわらず、そのジョブが
必要とする入出力装置等の資源が確保できないために、
実行が開始できないときは、スケジュールを中止し、必
要とする資源が空きになるのを待つ。

ターンアラウンド重視ジョブ中に指定されたジョブ・ク
ラスのジョブが存在しない場合にだけ、低位スケジュー
ル部１１が起動される。低位スケジュール部１１は、ス
ケジュール分類指示部８が指示するスループット重視ジ
ョブについての実行スケジュースを行う。この場合、必
ずしも実行優先順位の順番通りに実行を開始させるので
はなく。

システムに都合のよい順番、すなわちシステム資源が遊
ばないような効率のよい順番で実行を開始させるようス
ケジュールする。ジョブには９例えば科学技術計算ジョ
ブのようにＣＰＵ時間を多く使用するジョブや、事務処
理用のジョブなどのように入出力時間が多くかかるジョ
ブなど各種存在する。低位スケジュール部１１は、これ
らのジョブの特性に応じて、実行中のジョブがそれぞれ
資源の競合で待ち状態となる確率が少なくなるような組
合わせを考慮して、実行を開始すべきジョブを選択する
。そのため、システムの現在の資源利用状況の情報が利
用される。この情報として９例えばＣＰＩＪ使用率、入
出力チャネルの負荷率実記憶の使用率などが用いられる
。これらは、資源利用監視部１３によって３周期的に情
報収集がなされ。

低位スケジュール部１１に情報が提供される。

一方、スケジュールの対象となるジョブの特性は１例え
ばユーザ指定したジョブクラスやジョブのＣＰＵ使用打
切り時間等から類推するようにしてもよい。しかし９次
のようにすると、もつと効果的である。一般に、実稼動
に入ったデータ処理システムにおいては、投入されるジ
ョブの種類は。

例えばコンパイラとか日常定型業務用のジョブとか、あ
る程度限定されている。そして、これら個々のジョブの
特性は、走行するごとに異なるということは少なく、大
体変化しないと考えてよい。

そこで、ジョブ統ｉＩ情報収集部１４を設ける。ジョブ
統計情報収集部１４は９例えばジョブ名やジョブで起動
されるプログラム名ごとに、ジョブが実際に実行された
場合のＣＰＵ時間、入出力回数等の統計情報を収集する
。そして、結果を例えば直接アクセス装置上に用意され
たジョブ特性データベース１５に格納しておく。低位ス
ケジュール部１１はこのジョブ特性データベース】５か
らジョブ特性の情報を得ればよい。

とのように、低位スケジュール部１１は、資源利用監視
部１３からの情報およびジョブ特性の情報にもとづいて
、システム資源を有効利用できるスケジュールを行うよ
うにされる。なお、上述の如く、一定時間ごとに優先順
位が昇格するよう制御がなされるので、長時間実行され
ないスルーブット重視ジョブは、ターンアラウンド重視
ジョブに変化することもある。

（５）　　廃明の効果 以上説明した如く本発明によれば、システムのスループ
ットの向上とジョブのターンアラウンドの安定という相
反する性格をもつ要請を簡易に調整することが可能とな
る。特に１例えば時間帯によりスループット重視ジョブ
とターンアラウンド重視ジョブとの割合いを変化させる
ことができ。

夜間運転の場合等、すべてをターンアラウンド重視ジョ
ブにすることもできる。ｆた。特に例えばチャネル結合
による複合システムに適用した場合等に、ターンアラウ
ンド重視ジョブの実行システムとして、そのジョブが最
も効率よくサービスを受けられるシステムを選択するこ
とができ、効果が太きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明の前提となるジョブ・キューの例につ
いての説明図、第２図は本発明についての処理概念の説
明図、第３図は本発明の一実施例構成を示す。 図中、１はキュー・ターミナル、２−１ないし’ｌ、　
−ｎはジョブ制御表、８はスケジュール分類指示部、１
０は高位スケジュール部、１１は低位スケジュール部、
１３は資源利用監視部を表わす。 特許出願人　富士通株式会社 代理人弁理士　　　森　１）　　　寛　（外１名）才」
図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 実行優先順位の順に実行待ちキューに接続されたジョブ
   の実行スケジュールを行うジョブ・スケジューリング処
   理方式において、上記実行待ちキューに接続されたジョ
   ブを外部からの指示によって定められた基準により上記
   実行優先順位の高位部分と低位部分とに区分するスケジ
   ュール分類手段を設けるともに、システムの資源利用状
   況を監視する監視部を設け、上記実行優先順位の高位部
   分に存在するジョブについてはターンアラウンドを重視
   したスケジュールを行うとともに上記実行優先順位の低
   位部分に存在するジョブについては上記監視部の監視結
   果およびジｉブ特性にもとづいてシステムのスループッ
   トを重視したスケジュールを行い、ジョブのターンアラ
   ウンドとシステムのスループットとをバランシングさせ
   て制御するようにしたことを特徴とするジョブ・スケジ
   ューリング処理方式。