調(diào)度過程簡(jiǎn)介

調(diào)度在計(jì)算機(jī)中是分配工作所需資源的方法。資源可以指虛擬的計(jì)算資源，如線程、進(jìn)程或數(shù)據(jù)流；也可以指硬件資源，如處理器、網(wǎng)絡(luò)連接或擴(kuò)展卡。調(diào)度過程是指處理機(jī)根據(jù)調(diào)度策略從就緒隊(duì)列中選擇一個(gè)進(jìn)程運(yùn)行的過程。調(diào)度過程與很多因素有關(guān)。如調(diào)度方式、調(diào)度的基本準(zhǔn)則、調(diào)度算法。在調(diào)度過程中還有進(jìn)程間上下文切換這一過程。

所謂進(jìn)程調(diào)度方式是指當(dāng)某一個(gè)進(jìn)程正在處理器上執(zhí)行時(shí)，若有某個(gè)更為重要或緊迫的進(jìn)程需要處理，既有優(yōu)先權(quán)更高的進(jìn)程進(jìn)入就緒隊(duì)列，此時(shí)應(yīng)如何分配處理器。通常有一下兩種進(jìn)程調(diào)度方式：

非剝奪調(diào)度方式

非剝奪調(diào)度方式又稱為非搶占調(diào)度方式，是指當(dāng)一個(gè)進(jìn)程正在處理器上執(zhí)行時(shí)，即使有某個(gè)更為重要或緊迫的進(jìn)程進(jìn)入就緒狀態(tài)，仍然讓正在執(zhí)行的進(jìn)程繼續(xù)執(zhí)行，知道該進(jìn)程完成或發(fā)生某種時(shí)間而進(jìn)入阻塞狀態(tài)時(shí)，才把處理器分配給更為重要或緊迫的進(jìn)程。

剝奪調(diào)度方式

剝奪調(diào)度方式又稱為搶占方式，是指當(dāng)一個(gè)進(jìn)程正在處理器上執(zhí)行時(shí)，若有某個(gè)更為重要或緊迫的進(jìn)程需要使用處理器，則立即暫停正在執(zhí)行的進(jìn)程，將處理器分配給這個(gè)更為重要或緊迫的進(jìn)程。

“剝奪”不是一種任意性行為，必須遵循一定的原則：優(yōu)先權(quán)原則，短進(jìn)程優(yōu)先原則和時(shí)間片原則。

不同的調(diào)度算法具有不同的特性，在選擇調(diào)度算法時(shí)，必須考慮算法所具有的特性。為了比較處理器調(diào)度算法的性能，人們提出很多評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，下面介紹主要的幾種準(zhǔn)則：

CPU利用率

CPU是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中最重要的資源之一，所以應(yīng)盡可能使CPU保持在忙狀態(tài)，是這一資源利用率最高。

系統(tǒng)吞吐量

系統(tǒng)吞吐量表示單位時(shí)間內(nèi)CPU完成作業(yè)的數(shù)量。長(zhǎng)作業(yè)需要消耗較長(zhǎng)的處理器時(shí)間，因此會(huì)降低系統(tǒng)的吞吐量。而對(duì)于短作業(yè)，他們所需要消耗的處理器時(shí)間端，因此能提高系統(tǒng)的吞吐量。調(diào)度算法和方式的不同，也會(huì)對(duì)系統(tǒng)的吞吐量產(chǎn)生較大的影響。

周轉(zhuǎn)時(shí)間

周轉(zhuǎn)時(shí)間是指從作業(yè)提交到作業(yè)完成所經(jīng)歷的時(shí)間，包括作業(yè)等待、在就緒隊(duì)列中排隊(duì)、在處理器上運(yùn)行以及進(jìn)行輸入輸出操作所花費(fèi)的時(shí)間的總和。

作業(yè)的周轉(zhuǎn)時(shí)間=作業(yè)完成時(shí)間-作業(yè)提交時(shí)間

等待時(shí)間

等待時(shí)間是指進(jìn)程處于等處理器狀態(tài)時(shí)間之和，等待時(shí)間越長(zhǎng)，用戶滿意度越低。處理器調(diào)度算法實(shí)際上并不影響作業(yè)執(zhí)行或輸入輸出操作時(shí)間，只影響作業(yè)在就緒隊(duì)列中等待所花的時(shí)間。因此，衡量一個(gè)調(diào)度算法優(yōu)劣常常只需簡(jiǎn)單地考察等待時(shí)間。

響應(yīng)時(shí)間

響應(yīng)時(shí)間是指從用戶提交請(qǐng)求到系統(tǒng)首次產(chǎn)生響應(yīng)所有的時(shí)間。在交互式系統(tǒng)中，周轉(zhuǎn)時(shí)間不可能是最好的評(píng)測(cè)準(zhǔn)則，一般采用響應(yīng)時(shí)間作為衡量調(diào)度算法的重要準(zhǔn)則之一。從用戶的角度來看，調(diào)度策略應(yīng)盡量降低響應(yīng)時(shí)間，使響應(yīng)時(shí)間處在用戶能夠接受的范圍之內(nèi)。

通常系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)不同，所采用的調(diào)度算法也不同。在操作系統(tǒng)中存在多種調(diào)度算法，其中有的調(diào)度算法適用于作業(yè)調(diào)度，有的調(diào)度算法適用于進(jìn)程調(diào)度，有的調(diào)度算法兩者都適用。下面介紹幾種常用的調(diào)度算法：

FIFS先來先服務(wù)調(diào)度算法

特點(diǎn)：算法簡(jiǎn)單，但是效率低；有利于長(zhǎng)作業(yè)，不利于短作業(yè)；有利于CPU繁忙型作業(yè)而不利于IO繁忙型作業(yè)。

SJF短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法

短作業(yè)（進(jìn)程）優(yōu)先調(diào)度算法是指對(duì)短作業(yè)禍端進(jìn)程優(yōu)先調(diào)度的算法。短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法是從后備隊(duì)列中選擇一個(gè)或若干個(gè)估計(jì)運(yùn)算時(shí)間最短的作業(yè)，將他們呢掉入內(nèi)存運(yùn)行。

SJF調(diào)度算法的缺點(diǎn)：

1） 該算法對(duì)長(zhǎng)作業(yè)不理。

2） 該算法完全未考慮作業(yè)的緊迫程度

3） 由于作業(yè)的長(zhǎng)短只根據(jù)用戶所提供的估計(jì)執(zhí)行時(shí)間而定的，而用戶又可能會(huì)有意或無(wú)意的縮短其作業(yè)的估計(jì)運(yùn)行時(shí)間，致使該算法不一定能真正做到算作業(yè)優(yōu)先調(diào)度。

4） 注意：SJF調(diào)度算法的平均等待時(shí)間、平均周轉(zhuǎn)時(shí)間最少。

高響應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度算法

高響應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度算法主要用于作業(yè)調(diào)度。同時(shí)考慮從每個(gè)作業(yè)的等待時(shí)間和估計(jì)需要運(yùn)行的時(shí)間。

時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法

時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法主要適用于分時(shí)系統(tǒng)。

多級(jí)反饋隊(duì)列調(diào)度算法

多級(jí)反饋隊(duì)列調(diào)度算法主要是時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法和優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法的綜合和發(fā)展。通過動(dòng)態(tài)調(diào)整進(jìn)程優(yōu)先級(jí)和時(shí)間片大小，多級(jí)反饋隊(duì)列調(diào)度算法可以兼顧多方面的系統(tǒng)目標(biāo)。

當(dāng)對(duì)處理機(jī)進(jìn)行切換時(shí)，會(huì)發(fā)生兩對(duì)上下文切換操作。在第一對(duì)上下文切換時(shí)，操作系統(tǒng)將保存當(dāng)前進(jìn)程的上下文，而裝入分派程序的上下文，以便分派程序運(yùn)行；在第二對(duì)上下文切換時(shí)，將移出分派程序，而把新選進(jìn)程的 CPU 現(xiàn)場(chǎng)信息裝入到處理機(jī)的各個(gè)相應(yīng)寄存器中。

應(yīng)當(dāng)指出，上下文切換將花去不少的處理機(jī)時(shí)間，即使是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)，每一次上下文切換大約需要花費(fèi)幾毫秒的時(shí)間，該時(shí)間大約可執(zhí)行上千條指令。為此，現(xiàn)在已有通過硬件(采用兩組或多組寄存器)的方法來減少上下文切換的時(shí)間。 一組寄存器供處理機(jī)在系統(tǒng)態(tài)時(shí)使用，另一組寄存器供應(yīng)用程序使用。在這種條件下的上下文切換只需改變指針，使其指向當(dāng)前寄存器組即可。2100433B

生產(chǎn)調(diào)度是一項(xiàng)日常性的工作，應(yīng)當(dāng)把一些反映生產(chǎn)調(diào)度規(guī)律性的、行之有效的例行工作方法制度化，以指導(dǎo)調(diào)度工作的有效開展。調(diào)度工作制度一般有：值班制度、調(diào)度會(huì)議制度、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度制度、調(diào)度報(bào)告制度等。其內(nèi)容視企業(yè)具體情況而定。

實(shí)行值班制度

為了組織調(diào)度，及時(shí)處理生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題，廠部、車間都應(yīng)建立調(diào)度值班制度。規(guī)模較大的企業(yè)可設(shè)中央調(diào)度控制臺(tái)。廠部、車間都要設(shè)值班調(diào)度，處理日常生產(chǎn)中的問題。值班調(diào)度在值班期內(nèi)，要經(jīng)常檢查車間、工段作業(yè)完成情況及科室配合情況，檢查調(diào)度會(huì)議決議的執(zhí)行情況，及時(shí)處理生產(chǎn)中的問題，填寫調(diào)度日志，把當(dāng)班發(fā)生的問題和處理情況記錄下來實(shí)行調(diào)度報(bào)告制度。為了使各級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)和領(lǐng)導(dǎo)及時(shí)了解生產(chǎn)情況，企業(yè)各級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)要把每日值班調(diào)度的情況報(bào)告給上級(jí)調(diào)度部門和有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)。企業(yè)一級(jí)生產(chǎn)調(diào)度機(jī)構(gòu)要把每日生產(chǎn)情況、庫(kù)存情況、產(chǎn)品配套進(jìn)度情況、商品出產(chǎn)進(jìn)度情況等，報(bào)企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)和有關(guān)科室、車間掌握。

堅(jiān)持調(diào)度會(huì)議制度

調(diào)度會(huì)議是一種發(fā)揚(yáng)民主、集思廣益、統(tǒng)一指揮生產(chǎn)的良好形式。企業(yè)一級(jí)調(diào)度會(huì)議由企業(yè)負(fù)責(zé)生產(chǎn)的領(lǐng)導(dǎo)主持，主管調(diào)度工作的科長(zhǎng)召集，各車間主任及有關(guān)科室科長(zhǎng)參加。車間調(diào)度會(huì)由車間主任主持，車間計(jì)劃調(diào)度組長(zhǎng)召集，車間技術(shù)副主任、工具員參加。會(huì)前要做好準(zhǔn)備，事先摸清問題，通知會(huì)議內(nèi)容，集中解決生產(chǎn)中的關(guān)鍵問題。會(huì)議上議題要突出重點(diǎn)，要強(qiáng)調(diào)協(xié)作風(fēng)格。會(huì)議既要發(fā)揚(yáng)民主，又要有統(tǒng)一意志。

健全現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度制度。領(lǐng)導(dǎo)人員下現(xiàn)場(chǎng)，到發(fā)生問題的現(xiàn)場(chǎng)去，會(huì)同調(diào)度人員、技術(shù)人員、工人三結(jié)合地研究生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題，以求得矛盾的解決。這種方法有利于領(lǐng)導(dǎo)人員深入實(shí)際，密切聯(lián)系群眾，掌握下情，調(diào)動(dòng)各方面的積極性，使問題可以獲得又快又好的解決。

堅(jiān)持班前班后小組會(huì)制度

小組通過班前會(huì)布置任務(wù)，調(diào)度生產(chǎn)進(jìn)度；通過班后會(huì)檢查生產(chǎn)進(jìn)度計(jì)劃完成情況，總結(jié)工作。

根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃，組織均衡生產(chǎn)，全面完成生產(chǎn)計(jì)劃。重點(diǎn)做好以下工作：

1、三個(gè)平衡：生產(chǎn)物料平衡，能源動(dòng)力平衡，產(chǎn)運(yùn)銷平衡。

2、兩個(gè)銜接：正常生產(chǎn)銜接，生產(chǎn)裝置檢修和開停工銜接。

3、一個(gè)急需：在緊急情況下，有權(quán)調(diào)度公司人力、物力、車輛等，以解決生產(chǎn)關(guān)鍵時(shí)刻和事故狀態(tài)的急需。

4、組織好每周的生產(chǎn)調(diào)度會(huì)。

5、填寫好幾個(gè)報(bào)表：調(diào)度記錄表，調(diào)度交接班日志和有關(guān)記錄本。(

人員的職責(zé)

1、根據(jù)公司生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)計(jì)劃，組織安排化工生產(chǎn)裝置“安穩(wěn)長(zhǎng)滿優(yōu)”生產(chǎn)運(yùn)行，確保生產(chǎn)任務(wù)的完成。

2、負(fù)責(zé)對(duì)公司下達(dá)的生產(chǎn)任務(wù)貫徹落實(shí)和生產(chǎn)運(yùn)行情況的匯報(bào)。

3、負(fù)責(zé)生產(chǎn)過程中原料、以及水、電、汽、風(fēng)、氮?dú)?、運(yùn)輸力量等的平衡調(diào)度。

4、負(fù)責(zé)組織編制化工生產(chǎn)裝置大檢修開、停工方案并組織實(shí)施。

5、負(fù)責(zé)原料進(jìn)廠、產(chǎn)品出廠的銜接工作。

6、負(fù)責(zé)生產(chǎn)計(jì)劃、裝置檢修計(jì)劃、供電系統(tǒng)運(yùn)行方案的會(huì)審會(huì)簽。

7、參與化工生產(chǎn)裝置的技改技措和規(guī)劃發(fā)展工作。加強(qiáng)與有關(guān)業(yè)務(wù)部門的聯(lián)系、協(xié)作、配合。

8、當(dāng)生產(chǎn)裝置出現(xiàn)異常時(shí)，積極采取有效措施，主動(dòng)協(xié)助生產(chǎn)裝置解決處理問題。

9、負(fù)責(zé)組織生產(chǎn)調(diào)度會(huì)議，檢查監(jiān)督生產(chǎn)調(diào)度會(huì)議決議執(zhí)行實(shí)施情況。

人員在生產(chǎn)過程中擁有以下權(quán)力

1、根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃和領(lǐng)導(dǎo)指示，行使生產(chǎn)協(xié)調(diào)、指揮權(quán)。

2、有權(quán)監(jiān)督、檢查有關(guān)部門的生產(chǎn)組織、檢修進(jìn)度、主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的完成程度、外購(gòu)原材料的進(jìn)廠和產(chǎn)品的出廠等進(jìn)度情況。

3、生產(chǎn)調(diào)度人員應(yīng)參加有關(guān)生產(chǎn)、計(jì)劃、技術(shù)技改、經(jīng)營(yíng)及企業(yè)管理的會(huì)議。

4、當(dāng)產(chǎn)、供、銷發(fā)生變化或生產(chǎn)處于不平衡狀態(tài)時(shí)，生產(chǎn)調(diào)度根據(jù)領(lǐng)導(dǎo)指示和經(jīng)濟(jì)效益原則，有權(quán)安排生產(chǎn)裝置的開停和生產(chǎn)負(fù)荷的重新調(diào)整。對(duì)與生產(chǎn)相關(guān)的工作有權(quán)發(fā)表建設(shè)性意見或建議。

5、當(dāng)生產(chǎn)處于緊張和事故狀態(tài)時(shí)，經(jīng)請(qǐng)示主管領(lǐng)導(dǎo)后，有權(quán)調(diào)動(dòng)公司內(nèi)部的人力、物力、車輛等各種專用機(jī)械進(jìn)行搶修和搶險(xiǎn)，各受令單位和人員必須按指令立即執(zhí)行。

6、對(duì)因嚴(yán)重違反生產(chǎn)調(diào)度指令和違反各種規(guī)章制度影響正常生產(chǎn)或造成損失的人員，生產(chǎn)調(diào)度有權(quán)停止其生產(chǎn)活動(dòng)，并提交有關(guān)部門處理。

7、在重大事故或緊急情況下，調(diào)度有權(quán)先進(jìn)行處理并及時(shí)匯報(bào)。

人員在生產(chǎn)中要履行如下義務(wù)

1、指揮和組織生產(chǎn)時(shí)，對(duì)企業(yè)主管生產(chǎn)領(lǐng)導(dǎo)負(fù)責(zé)。

2、面向生產(chǎn)，深入基層，為生產(chǎn)服務(wù)。

3、積極協(xié)助各職能部門處理各種問題。

4、不斷學(xué)習(xí)新技術(shù)、新知識(shí)，提高生產(chǎn)管理和技術(shù)業(yè)務(wù)水平，以適應(yīng)現(xiàn)代化管理的需要。2100433B

調(diào)度手段從人工到全自動(dòng)化，手段不同效果也不同，全自動(dòng)化優(yōu)化經(jīng)濟(jì)調(diào)度是發(fā)展的方向。