[發明專利]一種基于空閑歷史信息的計算陣列節能方法

無效

• 申請號: 201010282077.4
• 申請日: 2010-09-15
• 公開（公告）號: CN101943944A
• 公開（公告）日: 2011-01-12
• 發明（設計）人: 陳海濤;盧宇彤;周恩強;謝旻;曹宏嘉;董勇;蔣艷凰;所光
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: G06F1/32
• 分類號: G06F1/32;G06F9/50
• 代理公司: 國防科技大學專利服務中心 43202
• 代理人: 郭敏

1.一種基于空閑歷史信息的計算陣列節能方法，其特征在于包括以下步驟：

第一步，構造計算陣列節能系統，計算陣列節能系統是部署在高性能計算系統前端服務陣列中的服務器上的軟件包，由能耗狀態調節模塊和能耗狀態控制模塊組成；能耗狀態調節模塊是節能優化決策模塊，構造計算結點的空閑歷史信息隊列，根據空閑歷史信息設定計算結點進入S3休眠狀態的時間點，將計算結點休眠的時間點傳遞給能耗控制模塊；能耗狀態控制模塊是節能優化實施模塊，負責根據能耗狀態調節模塊指定的時間點將空閑計算結點置于S3休眠狀態，在已休眠計算結點被分配作業后喚醒計算結點；

第二步，設定節能參數：歷史信息隊列的時間窗口HISTORY_WINDOW，其取值決定了歷史信息隊列中保存的記錄的時間約束；計算結點一天中允許能耗狀態切換的次數SWITCHS_LIMIT；結點從空閑狀態進入S3休眠狀態的最短時間限制MINI_SUSPEND_TIME；

第三步，能耗狀態調節模塊構造空閑歷史信息隊列，根據空閑歷史信息設定計算結點進入S3休眠狀態的時間點，方法是：

3.1構造空閑歷史信息隊列hqueue，空閑歷史信息隊列的每條記錄包括結點空閑開始時間戳S、結點本次空閑時間長度J；每當計算節點進入空閑狀態時，記錄當前時間為計算結點的空閑開始時間m；每當計算結點被分配作業時，當前時間為n，則在空閑歷史信息隊列中增加一條記錄，該記錄的值S＝m，J＝n－m；空閑歷史信息隊列按照J的值從大到小排序，J值大的記錄放在隊列前面；

3.2定期檢查hqueue隊列中的記錄項，刪除S值小于T1的過期歷史記錄T1＝當前時間－HISTORY_WINDOW；

3.3當計算結點上的作業全部結束時，能耗狀態調節模塊按以下方法動態設定允許該計算結點進入S3休眠狀態的時間點SleepTime，達到節能目標，方法是：

3.3.1在該計算結點的hqueue隊列中檢索S值最小的記錄，將該記錄的S值記為earlist，當前系統時鐘為now，則hqueue隊列的時間跨度timewidth=now-earlist；

3.3.2在timewidth時間區間內，計算允許的能耗狀態切換次數switchlimits?，switchlimits?=???????????????????????????????????????????????＋1，其中DAY為一天中的秒數，即24*3600，為下取整操作；

3.3.3從hqueue隊列頭開始檢索前swithclimits條記錄，如果hqueue隊列中記錄的總條數小于swithchlimits，說明該計算結點歷史空閑的次數低于允許的能耗狀態切換限制，設定該計算結點進入休眠狀態前的空閑時間長度為T2，T2＝MINI_SUSPEND_TIME，則SleepTime=?now+MINI_SUSPEND_TIME，轉第四步；?

3.3.4設定該計算結點進入休眠狀態前的空閑時間長度為T3，T3＝，其中hqueue[x].J表示hqueue隊列從隊列頭開始的第x條記錄的結點空閑時間長度J值，則根據空閑歷史信息隊列可預測該結點的能耗狀態切換次數不會超過switchlimits限制，據此計算允許該結點進入S3休眠狀態的時間點SleepTime=now＋；

第四步，能耗控制模塊定期檢測計算結點的狀態，每當計算結點處于空閑狀態而且當前時間超過計算結點能耗狀態模塊設定的休眠時間點SleepTime，則將該計算結點置于S3休眠狀態；?

第五步，高性能計算系統的資源分配軟件負責分配用戶作業所占用的計算結點，計算結點能耗控制模塊檢測到S3休眠狀態的計算結點被分配作業后，調用操作系統提供的ACPI控制接口喚醒該結點。

2.如權利要求1所述的基于空閑歷史信息的計算陣列節能方法，其特征在于所述HISTORY_WINDOW取值范圍為7天到1個月；?SWITCHS_LIMIT，取值范圍為2到10次；?MINI_SUSPEND_TIME其取值范圍為1到5分鐘。