Linux进程调度策略有哪些

Linux操作系统支持多种进程调度策略，以满足不同应用场景的需求。主要的调度策略包括以下几种：

1. 先来先服务（FCFS，First-Come, First-Served）：

   • 工作原理：进程按照到达顺序进入就绪队列，CPU依次执行队列中的进程。
   • 优点：实现简单，公平性较高。
   • 缺点：可能导致“饥饿”现象，长作业会阻塞短作业；平均等待时间较长，不适合交互式系统。

2. 短进程优先（SPF，Shortest Process First）：

   • 工作原理：选择当前就绪队列中运行时间最短的进程执行。
   • 优点：减少平均等待时间，适合短作业。
   • 缺点：长作业可能“饥饿”。

3. 最短剩余时间优先（SRT，Shortest Remaining Time）：

   • 工作原理：选择剩余运行时间最短的进程执行。
   • 优点：进一步优化平均等待时间。
   • 缺点：需要频繁计算剩余时间，开销较大。

4. 优先级调度算法（PSA，Priority Scheduling Algorithm）：

   • 工作原理：每个进程分配一个优先级，CPU选择优先级最高的进程执行；可以是抢占式或非抢占式。
   • 优点：灵活，可根据任务重要性调整优先级。
   • 缺点：低优先级进程可能“饥饿”；动态调整优先级会增加开销。

5. 高响应比优先（HRRN，Highest Response Ratio Next）：

   • 工作原理：选择响应比最高的进程执行，响应比 = (等待时间 + 运行时间) / 运行时间。
   • 优点：兼顾公平性和效率，减少平均等待时间。
   • 缺点：需要计算响应比，开销较大。

6. 时间片轮转（RR，Round Robin）：

   • 工作原理：每个进程分配一个时间片（如10ms），时间片用完后切换到下一个进程。
   • 优点：公平性高，适合交互式系统。
   • 缺点：时间片过大会退化为FCFS。

7. 多级队列调度：

   • 工作原理：将进程按优先级或类型分配到不同的队列，每个队列采用不同的调度算法（如FCFS、RR）；队列之间可以有优先级，高优先级队列的进程优先执行。
   • 优点：灵活，可根据任务类型定制调度策略。
   • 缺点：可能导致低优先级队列的进程“饥饿”。

8. 多级反馈队列调度：

   • 工作原理：将就绪队列分为多个子队列，每个队列的时间片大小不同；新进程到达首先进入最高优先级队列，时间片用完后降级到下一队列；低优先级队列的时间片较大，避免频繁切换。
   • 优点：动态调整优先级，避免“饥饿”；适合通用操作系统。
   • 缺点：实现复杂，开销较大。

9. 实时调度策略：

   • SCHED_FIFO：先进先出调度策略，适用于实时进程。
   • SCHED_RR：时间片轮转调度策略，适用于实时进程。
   • SCHED_DEADLINE：截止时间调度策略，适用于需要严格实时保障的程序。

10. 分时调度策略（SCHED_OTHER）：

    • 工作原理：通过nice和counter值决定权值，nice越小，counter越大，被调度的概率越大。
    • 优点：适用于需要公平性的系统。
    • 缺点：实时性较差。

这些调度策略各有优缺点，适用于不同的应用场景。例如，FCFS和RR适用于批处理系统，而实时调度策略适用于需要快速响应的系统。多级反馈队列调度则适用于需要平衡长作业和短作业处理的应用。

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