机群系统已经成为当今高性能计算的主流，与传统工作站和PC机不高的资源利用率相比，机群系统需要最大化系统的资源利用率，满足用户多样化的需求，增强其可用性，以充分利用其昂贵的资源。为了实现这些目标，设计和使用机群系统时，必须考虑的一个重要问题就是作业管理和调度。作业调度系统负责实现系统的作业调度和资源分配策略，作业调度策略决定了用户作业的执行次序，资源分配策略决定资源如何使用，作业调度机制的实现直接影响系统的资源利用率、负载的平衡、作业吞吐量和用户满意度。 本文对当前的作业调度系统进行了深入调查，在总结前人工作的基础上，设计和实现了一个通用有效的调度方案：基于作业分类的层次式优先级调度，有效的解决了用户多样化的需求，同时尽可能的最大化系统的资源利用率和吞吐量。该方案实现了四类作业调度算法：普通作业调度、交互式调度、延期调度和实时调度；支持回填调度技术；可以方便的设定顺序作业的调度策略和FCFS调度策略；解决了饿死问题；支持系统(部门)级、队列(集)级、用户(组)级资源使用控制；提供六种资源分配策略，支持集中和分散两种负载平衡策略。 目前大多数作业管理系统都属于批调度系统，例如PBS、LSF等(包括本文设计的系统)都主要实现了批调度技术，且FCFS和EASY Backfilling[4]是目前应用最广泛的算法。但它们都存在问题，FCFS策略的资源利用率不高，EASY克服了FCFS缺点，有效的提高了的系统资源的利用率，但EASY算法也存在两大缺陷，一个是要求用户估计作业运行时间，增加用户负担；另一个是偏爱小作业。为了解决这些问题，本文提出把抢占式调度应用在机群调度领域。虽然机群技术已经发展了二十多年，但抢占式调度在高性能计算领域一直没有得到广泛应用，主要是因为技术水平的限制，并行进程冻结和迁移技术开销大，网络互连技术瓶颈问题。由于这些原因，抢占式调度在高性能计算领域一直被当作不可行的技术。但近几年来，高性能通信技术有了飞速发展，例如，InfiniBand网络的数据传输速率最高可达到20Gbps，并行程序检查点技术也不断提高，例如，SafetyNet[21]每秒钟可以进行10，000次检查点操作，而且越来越多的机群作业管理系统开始支持作业冻结和迁移技术。抢占式调度应用于机群调度的可行性需要重新进行评估。假设可抢占式调度可以有效的提高将系统的资源利用率，大幅度提高用户的满意度，可以预测可抢占式调度将成为机群作业管理系统新的发展方向。为此本文实现了一种可抢占式调度算法，并采用实际的应用环境进行了模拟实验，从性能和公平性两个角度与当前最流行的EASY Backfilling算法进行了对比，验证了可抢占式调度算法的有效性。