調(diào)度過程切換機(jī)制

當(dāng)對處理機(jī)進(jìn)行切換時，會發(fā)生兩對上下文切換操作。在第一對上下文切換時，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；在第二對上下文切換時，將移出分派程序，而把新選進(jìn)程的 CPU 現(xiàn)場信息裝入到處理機(jī)的各個相應(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)時間，即使是現(xiàn)代計算機(jī)，每一次上下文切換大約需要花費幾毫秒的時間，該時間大約可執(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間。 一組寄存器供處理機(jī)在系統(tǒng)態(tài)時使用，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

通常系統(tǒng)的設(shè)計目標(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：算法簡單，但是效率低；有利于長作業(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)度算法是從后備隊列中選擇一個或若干個估計運(yùn)算時間最短的作業(yè)，將他們呢掉入內(nèi)存運(yùn)行。

SJF調(diào)度算法的缺點：

1） 該算法對長作業(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)的長短只根據(jù)用戶所提供的估計執(zhí)行時間而定的，而用戶又可能會有意或無意的縮短其作業(yè)的估計運(yùn)行時間，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間、平均周轉(zhuǎn)時間最少。

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。同時考慮從每個作業(yè)的等待時間和估計需要運(yùn)行的時間。

時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法

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

多級反饋隊列調(diào)度算法

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

不同的調(diào)度算法具有不同的特性，在選擇調(diào)度算法時，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，人們提出很多評價準(zhǔn)則，下面介紹主要的幾種準(zhǔn)則：

CPU利用率

CPU是計算機(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)吞吐量表示單位時間內(nèi)CPU完成作業(yè)的數(shù)量。長作業(yè)需要消耗較長的處理器時間，因此會降低系統(tǒng)的吞吐量。而對于短作業(yè)，他們所需要消耗的處理器時間端，因此能提高系統(tǒng)的吞吐量。調(diào)度算法和方式的不同，也會對系統(tǒng)的吞吐量產(chǎn)生較大的影響。

周轉(zhuǎn)時間

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

作業(yè)的周轉(zhuǎn)時間=作業(yè)完成時間-作業(yè)提交時間

等待時間

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

響應(yīng)時間

響應(yīng)時間是指從用戶提交請求到系統(tǒng)首次產(chǎn)生響應(yīng)所有的時間。在交互式系統(tǒng)中，周轉(zhuǎn)時間不可能是最好的評測準(zhǔn)則，一般采用響應(yīng)時間作為衡量調(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)時間，使響應(yīng)時間處在用戶能夠接受的范圍之內(nèi)。

所謂進(jìn)程調(diào)度方式是指當(dāng)某一個進(jìn)程正在處理器上執(zhí)行時，若有某個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)入就緒隊列，此時應(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)一個進(jìn)程正在處理器上執(zhí)行時，即使有某個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)生某種時間而進(jìn)入阻塞狀態(tài)時，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)一個進(jìn)程正在處理器上執(zhí)行時，若有某個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)先原則和時間片原則。

調(diào)度在計算機(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)度策略從就緒隊列中選擇一個進(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。

生產(chǎn)調(diào)度是一項日常性的工作，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)度會議制度、現(xiàn)場調(diào)度制度、調(diào)度報告制度等。其內(nèi)容視企業(yè)具體情況而定。

實行值班制度

為了組織調(diào)度，及時處理生產(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。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)度會議決議的執(zhí)行情況，及時處理生產(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行調(diào)度報告制度。為了使各級調(diào)度機(jī)構(gòu)和領(lǐng)導(dǎo)及時了解生產(chǎn)情況，企業(yè)各級調(diào)度機(jī)構(gòu)要把每日值班調(diào)度的情況報告給上級調(diào)度部門和有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)。企業(yè)一級生產(chǎn)調(diào)度機(jī)構(gòu)要把每日生產(chǎn)情況、庫存情況、產(chǎn)品配套進(jìn)度情況、商品出產(chǎn)進(jìn)度情況等，報企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)和有關(guān)科室、車間掌握。

堅持調(diào)度會議制度

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

健全現(xiàn)場調(diào)度制度。領(lǐng)導(dǎo)人員下現(xiàn)場，到發(fā)生問題的現(xiàn)場去，會同調(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)人員深入實際，密切聯(lián)系群眾，掌握下情，調(diào)動各方面的積極性，使問題可以獲得又快又好的解決。

堅持班前班后小組會制度

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

根據(jù)生產(chǎn)計劃，組織均衡生產(chǎn)，全面完成生產(chǎn)計劃。重點做好以下工作：

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

2、兩個銜接：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)鍵時刻和事故狀態(tài)的急需。

4、組織好每周的生產(chǎn)調(diào)度會。

5、填寫好幾個報表：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)營計劃，組織安排化工生產(chǎn)裝置“安穩(wěn)長滿優(yōu)”生產(chǎn)運(yùn)行，確保生產(chǎn)任務(wù)的完成。

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

3、負(fù)責(zé)生產(chǎn)過程中原料、以及水、電、汽、風(fēng)、氮氣、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)計劃、裝置檢修計劃、供電系統(tǒng)運(yùn)行方案的會審會簽。

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，積極采取有效措施，主動協(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)度會議，檢查監(jiān)督生產(chǎn)調(diào)度會議決議執(zhí)行實施情況。

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)、計劃、技術(shù)技改、經(jīng)營及企業(yè)管理的會議。

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，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，經(jīng)請示主管領(lǐng)導(dǎo)后，有權(quán)調(diào)動公司內(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，各受令單位和人員必須按指令立即執(zhí)行。

6、對因嚴(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，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)行處理并及時匯報。

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，對企業(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，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化，手段不同效果也不同，全自動化優(yōu)化經(jīng)濟(jì)調(diào)度是發(fā)展的方向。