TWI553552B

TWI553552B - 硬體負載調整方法及相關的電子裝置

Info

Publication number: TWI553552B
Application number: TW104133372A
Authority: TW
Inventors: 張翀
Original assignee: 緯創資通股份有限公司
Priority date: 2015-09-14
Filing date: 2015-10-12
Publication date: 2016-10-11
Also published as: CN106528278B; US20170078381A1; CN106528278A; TW201710885A; US10142408B2

Description

硬體負載調整方法及相關的電子裝置

本發明係指一種硬體負載調整方法及相關的電子裝置，尤指一種能夠平衡硬體負載的硬體負載調整方法及相關的電子裝置。

隨著通訊技術的日益進步，透過具有低傳輸延遲的網路，使用者可快速地讀取及儲存所需的資訊。因此，許多資訊可儲存在遠端伺服器上，而不需儲存在使用者的電腦上，當使用者需要使用（如閱讀或編輯）該資訊時，可透過網路下載到個人電腦上，如此可減輕使用者在儲存設備上的花費。或者，透過將資訊儲存在遠端伺服器上，可提供多位使用者線上編輯該資訊，即便使用者位於不同地理位置，仍可輕易地達到協同工作的效果，降低原本所需的交通成本及時間。此外，使用者亦可透過將資訊儲存在遠端伺服器上，將儲存在各地（如辦公室及住家）的電腦中之資訊同步，以將資訊維持在最新版本，使使用者在不同的地點使用資訊時，不用考慮資訊版本的不同，可直接使用最新版本的資訊。

以上所述的服務亦稱為雲端服務，為了提供雲端服務，許多公司開始購買及建置大量的伺服器（即遠端伺服器），用來儲存大量的使用者資訊。當伺服器透過網路由其他伺服器或使用者的電子裝置接收並儲存資料時，由於網路速度及伺服器中各硬體的處理速度會隨著不同運作狀況而改變，造成伺服器的效率無法最佳化。因此，如何調整伺服器中各硬體的負載便成為業界亟欲探討的議題。

為了解決上述的問題，本發明提供一種能夠平衡硬體負載的硬體負載調整方法及相關的電子裝置。

本發明揭露一種硬體負載調整方法，包含有執行一第一執行緒，以一第一速度接收壓縮資料及解壓縮該壓縮資料以產生並儲存解壓縮資料至一第一儲存模組；執行一第二執行緒，以一第二速度將該解壓縮資料寫入一第二儲存模組；以及根據該第一速度與該第二速度間的關係，調整該第一儲存模組中該壓縮資料及該解壓縮資料的大小與儲存容量的大小比例。

本發明另揭露一種電子裝置。此電子裝置包含有一第一儲存模組；一第二儲存模組；以及一運算模組，用來執行一第一執行緒，以一第一速度接收壓縮資料、解壓縮該壓縮資料以產生並儲存解壓縮資料至該第一儲存模組；執行一第二執行緒，以一第二速度將該解壓縮資料寫入該第二儲存模組；以及根據該第一速度與該第二速度間的關係，調整該第一儲存模組中該壓縮資料及該解壓縮資料的大小與儲存容量的大小比例。

請參考第1圖，第1圖為本發明實施例一電子裝置10的示意圖。電子裝置10可為如筆記型電腦、個人電腦、伺服器等電子產品，且不限於此。如第1圖所示電子裝置10包含有一傳輸介面模組100、一運算模組102、及儲存模組104、106。傳輸介面模組100可為如網路卡等通訊元件，用來於伺服器與電子裝置10之間傳送資料。運算模組102可為如微處理器、中央處理器、系統單晶片等運算元件，且不限於此。運算模組102用來執行一執行緒（Tread）THR1，以透過傳輸介面模組100以一速度S1自伺服器下載壓縮資料CD及解壓縮壓縮資料CD來產生並儲存解壓縮資料DD至儲存模組104。運算模組102另用來執行一執行緒THR2，以一速度S2將儲存於儲存模組104的解壓縮資料DD寫入至儲存模組106。在一實施例中，儲存模組104可為如以隨機存取記憶體或靜態隨機存取記憶體所組成的緩衝器、快取等儲存元件，而儲存模組106則為如硬盤等非揮發性儲存元件，且不限於此。需注意的是，運算模組102會根據速度S1、S2間之關係，調整儲存模組104中儲存用於儲存壓縮資料CD及╱或解壓縮資料DD的資料容量大小，以最佳化電子裝置10的效能。

詳細來說，若速度S1等於速度S2，代表每單位時間內存入儲存模組104的解壓縮資料DD的大小等於每單位時間內寫入儲存模組106的解壓縮資料DD的大小。換句話說，由於儲存與讀取的速度相同，儲存模組104內解壓縮資料DD所佔的儲存容量大小不變。在此狀況下，電子裝置10的效能已最佳化。進一步地，若速度S1大於速度S2，代表每單位時間內存入儲存模組104的解壓縮資料DD的大小大於每單位時間內寫入儲存模組106的解壓縮資料DD的大小。此時，儲存模組104內解壓縮資料DD所佔的儲存容量將持續上升。為了避免解壓縮資料DD佔據儲存模組104所有的儲存容量，運算模組102調降接收壓縮資料CD及解壓縮壓縮資料CD來產生並儲存至儲存模組104的速度S1，以使速度S1等於速度S2。

而當速度S1小於速度S2時，每單位時間內存入儲存模組104的解壓縮資料DD的大小小於每單位時間內寫入儲存模組106的解壓縮資料DD的大小。此時，運算模組102計算速度S2與速度S1、S2的總和間的比值Q（即），並偵測儲存於儲存模組104的解壓縮資料DD的大小與儲存模組104的儲存容量間的比值R。當比值R小於比值Q時，運算模組102改為執行執行緒THR3、THR4，如第2圖所示。在第2圖中，運算模組102執行執行緒THR3，以一速度S3接收並儲存壓縮資料CD至儲存模組104。運算模組102執行執行緒THR4，以一速度S4由儲存模組104讀取壓縮資料CD及解壓縮壓縮資料CD來產生並儲存解壓縮資料DD至儲存模組106。也就是說，當比值R小於比值Q時，運算模組102將解壓縮程序改為在將解壓縮資料DD寫入儲存模組106的執行緒中執行。在此狀況下，接收壓縮資料CD的速度S3會大於解壓縮壓縮資料CD及將解壓縮資料DD寫入儲存模組106的速度S4，比值R持續上升。當比值R上升至大於比值Q時，運算模組102改為執行執行緒THR1、THR2，如第1圖所示。換句話說，當比值R上升至大於比值Q時，運算模組102將解壓縮程序放回接收壓縮資料CD的執行緒中，以使比值R下降。據此，電子裝置10中各元件負載可達到平衡，從而最佳化電子裝置10的效能。

在一實施例中，運算模組102透過傳輸介面模組100，以接收速度SR兆字節每秒（MB╱s）接收壓縮資料CD；以解壓縮速度SD兆字節每秒解壓縮壓縮資料CD來產生解壓縮資料DD；及以寫入速度SW兆字節每秒將解壓縮資料DD寫入儲存模組106。其中，壓縮資料CD的壓縮率為X百分率（%）。在此狀況下，運算模組102執行執行緒THR1的速度S1可以下列方程式表示：

（1）

運算模組102執行執行緒THR2的速度S2則等於寫入速度SW。當速度S1等於速度S2時，電子裝置10的效能已最佳化，運算模組102不調整接收速度SR、解壓縮速度SD或寫入速度SW。當速度S1大於速度S2時，運算模組102調整接收速度SR及解壓縮速度SD其中至少一者，以使速度S1等於速度S2。在一實施例中，運算模組102透過降低接收壓縮資料CD的接收速度SR來降低速度S1，以讓連接至電子裝置10的伺服器可連接至其他的電子裝置。

而當速度S1大於速度S2時，運算模組102計算速度S1與速度S1、S2的總和間的比值Q。比值Q可被表示為：

（2）

於取得比值Q之後，運算模組102持續偵測儲存模組104中壓縮資料CD及解壓縮資料DD所佔儲存容量與儲存模組104整體儲存容量間的比值R。當比值R大於比值Q時，運算模組102執行執行緒THR1、THR2；而當比值R小於比值Q時，運算模組102改為執行執行緒THR3、THR4。換句話說，根據比值R與比值Q間的大小關係，運算模組102會於接收壓縮資料CD的執行緒或是寫入解壓縮資料DD至儲存模組106的執行緒中進行解壓縮程序。請參考第3圖，第3圖為本發明實施例中儲存模組104中壓縮資料CD及解壓縮資料DD所佔儲存容量與儲存模組104整體儲存容量間的比值R的示意圖。在第3圖中，由於速度S1小於速度S2，運算模組102起始執行執行緒THR3、THR4，比值R持續上升。在時間點T1，比值R超越比值Q，運算模組102改為執行執行緒THR1、THR2，以使比值R下降。在時間點T2，比值R低於比值Q，運算模組102執行執行緒THR3、THR4。如第3圖所示，當速度S1大於速度S2時，比值R最終會於比值Q上下振盪。

上述實施例透過比較執行執行緒THR1的速度（即接收壓縮資料CD及解壓縮壓縮資料CD的速度）及執行執行緒THR2的速度（即將解壓縮資料DD寫入儲存模組106的速度），調整電子裝置10中各元件的負載，以使電子裝置10的效能最佳化。根據不同應用及設計理念，本領域具通常知識者應可據以實施合適的更動及修改。舉例來說，比值Q可為一預設值（如70％），而不隨著速度S1、S2改變。

上述實施例中運算模組102接收壓縮資料CD、解壓縮壓縮資料CD及將解壓縮資料DD寫入儲存模組106的流程可被歸納為一硬體負載調整方法40，如第4圖所示。硬體負載調整方法40用於如筆記型電腦、個人電腦、伺服器等電子產品，且包含有以下步驟：

步驟400：開始。

步驟402：執行一第一執行緒，以一第一速度接收壓縮資料、解壓縮該壓縮資料以產生並儲存解壓縮資料至一第一儲存模組。

步驟404：執行一第二執行緒，以一第二速度將該解壓縮資料寫入一第二儲存模組。

步驟406：根據該第一速度與該第二速度間的關係，調整該第一儲存模組中該壓縮資料及該解壓縮資料所佔儲存容量的大小比例。

步驟408：結束。

根據硬體負載調整方法40，第一執行緒及第二執行緒被執行，從而以一第一速度（如速度S1）接收壓縮資料、解壓縮該壓縮資料以產生並儲存解壓縮資料至一第一儲存模組，並以一第二速度（如速度S2）將該解壓縮資料寫入一第二儲存模組。其中，當以一接收速度接收一第一容量的該壓縮資料且以一解壓縮速度解壓縮該第一容量的該壓縮資料得到一第二容量的該解壓縮資料時，該第一速度為該第二容量與該第一容量間的一比值除以該接收速度的倒數與該解壓縮速度的倒數相加的總和（如公式（1））。根據第一速度及第二速度間的關係，第一儲存模組中壓縮資料及解壓縮資料所佔儲存容量的大小比例會被調整。當第一速度大於第二速度時，第一速度會被降低。在一實施例中，接收壓縮資料的接收速度及解壓縮壓縮資料的解壓縮速度其中至少一者會被降低。進一步地，當第一速度小於第二速度時，計算速度S1與速度S1、S2的總和間的一第一比值，並偵測第一儲存模組中第一執行緒及第二執行緒的資料所佔儲存容量與第一儲存模組整體儲存容量間的一第二比值。當第二比值大於第一比值時，繼續第一執行緒及第二執行緒；而當第二比值小於第一比值時，運算模組102改為執行一第三執行緒以接收壓縮資料，及執行一第四執行緒以解壓縮壓縮資料來產生並儲存解壓縮資料至第二儲存模組。換句話說，根據第一比值與第二比值間的大小關係，解壓縮程序會於不同的執行緒（即接收壓縮資料的執行緒或是寫入解壓縮資料至第二儲存模組的執行緒）中進行。

綜上所述，上述實施例透過比較接收壓縮資料及解壓縮壓縮資料的速度及寫入解壓縮資料的速度，調整電子裝置中硬件負載，以使電子裝置的效能最佳化。以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

10‧‧‧電子裝置
100‧‧‧傳輸介面模組
102‧‧‧運算模組
104、106‧‧‧儲存模組
40‧‧‧硬體負載調整方法
400～408‧‧‧步驟
CD‧‧‧壓縮資料
DD‧‧‧解壓縮資料
Q、R‧‧‧比值
THR1～THR4‧‧‧執行緒
S1～S4‧‧‧速度
SD‧‧‧解壓縮速度
SR‧‧‧接收速度
SW‧‧‧寫入速度

第1圖為本發明實施例一電子裝置的示意圖。第2圖為第1圖所示電子裝置的另一示意圖。第3圖為第1圖所示電子裝置運作時相關訊號的示意圖。第4圖為本發明實施例一硬體負載調整方法的流程圖。

40‧‧‧硬體負載調整方法

400~408‧‧‧步驟

Claims

一種硬體負載調整方法，包含有：執行一第一執行緒(thread)，以一第一速度接收壓縮資料及解壓縮該壓縮資料以產生並儲存解壓縮資料至一第一儲存模組；執行一第二執行緒，以一第二速度將該第一儲存模組儲存的該解壓縮資料寫入一第二儲存模組；以及根據該第一速度與該第二速度間的關係，調整該第一儲存模組中該壓縮資料及該解壓縮資料的大小與該第一儲存模組的一儲存容量的大小間的比例。
如請求項1所述的硬體負載調整方法，其中當以一接收速度接收一第一容量的該壓縮資料且以一解壓縮速度解壓縮該第一容量的該壓縮資料得到一第二容量的該解壓縮資料時，該第一速度為其中S1為該第一速度，SR為該接收速度，SD為該解壓縮速度，X為該第二容量與該第一容量間的一比值。
如請求項1所述的硬體負載調整方法，其中當該第一速度大於該第二速度時，降低該第一速度。
如請求項1所述的硬體負載調整方法，其中降低該第一速度係降低接收該壓縮資料的一接收速度及解壓縮該壓縮資料的一解壓縮速度其中至少一者。
如請求項1所述的硬體負載調整方法，其中當該第一速度小於該第二速度時，該硬體負載調整方法另包含有：計算該第二速度與該第一速度及該第二速度的一總和間的一第一比值；偵測該第一儲存模組中該第一執行緒及該第二執行緒的資料所佔儲存容量與該第一儲存模組整體儲存容量間的一第二比值；當該第一比值小於該第二比值時，執行一第三執行緒，以一第三速度接收並儲存該壓縮資料至該第一儲存模組，及執行一第四執行緒，以一第四速度解壓縮該壓縮資料來產生該解壓縮資料及將該解壓縮資料寫入該第二儲存模組，其中該第三速度大於該第四速度；以及當該第一比值大於該第二預設值時，執行該第一執行緒，以該第一速度接收壓縮資料、解壓縮該壓縮資料以產生並儲存解壓縮資料至該第一儲存模組，及執行該第二執行緒，以該第二速度將該解壓縮資料寫入該第二儲存模組。
如請求項1所述的硬體負載調整方法，其中該第一儲存模組為一記憶體，且該第二儲存模組為一硬盤。
一種電子裝置，包含有：一第一儲存模組；一第二儲存模組；以及一運算模組，用來執行一第一執行緒(thread)，以一第一速度接收壓縮資料、解壓縮該壓縮資料以產生並儲存解壓縮資料至該第一儲存模組；執行一第二執行緒，以一第二速度將該第一儲存模組儲存的該解壓縮資料寫入該第二儲存模組；以及根據該第一速度與該第二速度間的關係，調整該第一儲存模組中該壓縮資料及該解壓縮資料的大小與該第一儲存模組的一儲存容量的大小間的比例。
如請求項7所述的電子裝置，其中該運算裝置以一接收速度接收一第一容量的該壓縮資料且以一解壓縮速度解壓縮該第一容量的該壓縮資料得到一第二容量的該解壓縮資料，該第一速度為其中S1為該第一速度，SR為該接收速度，SD為該解壓縮速度，X為該第二容量與該第一容量間的一比值。
如請求項7所述的電子裝置，其中當該第一速度大於該第二速度時，該運算模組降低該第一速度。
如請求項7所述的電子裝置，其中該運算模組透過降低接收該壓縮資料的一接收速度及解壓縮該壓縮資料的一解壓縮速度其中至少一者來降低該第一速度。
如請求項7所述的電子裝置，其中當該第一速度小於該第二速度時，該該運算模組計算該第二速度與該第一速度及該第二速度的一總和間的一第一比值；偵測該第一儲存模組中該第一執行緒及該第二執行緒的資料所佔儲存容量與該第一儲存模組整體儲存容量間的一第二比值；當該第一比值小於該第二比值時，該運算模組執行一第三執行緒，以一第三速度接收並儲存該壓縮資料至該第一儲存模組，及執行一第四執行緒，以一第四速度解壓縮該壓縮資料來產生該解壓縮資料及將該解壓縮資料寫入該第二儲存模組；以及當該第一比值大於該第二預設值時，該運算模組執行該第一執行緒，以該第一速度接收壓縮資料、解壓縮該壓縮資料以產生並儲存解壓縮資料至該第一儲存模組，及執行該第二執行緒，以該第二速度將該解壓縮資料寫入該第二儲存模組。
如請求項7所述的電子裝置，其中該第一儲存模組為一記憶體，且該第二儲存模組為一硬盤。