Linux进程调度算法是操作系统用于决定哪个进程应该获得CPU时间以及它们将如何共享CPU资源的一系列规则和策略。Linux内核使用多种调度算法，这些算法随着Linux版本的发展而不断演进。以下是一些主要的Linux进程调度算法：
1. 先来先服务（FCFS, First-Come, First-Served）
- 特点：进程按照它们到达就绪队列的顺序获得CPU时间。
- 缺点：可能导致“饥饿”现象，即长时间运行的进程可能会阻塞其他短进程。
2. 短作业优先（SJF, Shortest Job First）
- 特点：选择预计运行时间最短的进程执行。
- 缺点：难以准确预测进程的实际运行时间，可能导致长作业长时间等待。
3. 优先级调度
- 特点：每个进程都有一个优先级值，优先级高的进程先执行。
- 变种：
- 静态优先级：优先级在进程创建时确定，不会改变。
- 动态优先级：优先级可以根据进程的行为（如等待时间）动态调整。
4. 时间片轮转（RR, Round Robin）
- 特点：每个进程被分配一个固定的时间片（时间间隔），在该时间片内执行，然后切换到下一个进程。
- 优点：公平性较好，适用于交互式系统。
- 缺点：如果时间片设置不当，可能导致性能下降。
5. 多级队列调度
- 特点：将进程分为多个优先级队列，每个队列有自己的调度算法。
- 优点：可以针对不同类型的进程提供定制化的调度策略。
6. 完全公平调度器（CFS, Completely Fair Scheduler）
- 特点：自Linux 2.6.23版本引入，旨在提供更好的公平性和响应性。
- 工作原理：
- 使用虚拟运行时间（vruntime）来衡量进程的执行情况。
- 调度器选择vruntime最小的进程执行。
- 进程在执行时会累积vruntime，当达到一定阈值时会被抢占。
7. 实时调度
- 特点：为需要严格时间保证的进程提供专门的调度策略。
- 类型：
- FIFO：先进先出调度。
- RR：时间片轮转调度。
- EDF：最早截止时间优先调度。
- RM：速率单调调度。
当前主流调度器
目前，Linux内核主要使用CFS作为默认的调度器，因为它在大多数情况下提供了良好的性能和公平性。对于实时任务，可以使用实时调度策略。
调度策略的选择
调度策略的选择取决于具体的应用场景和需求。例如：
- 交互式系统：可能更倾向于使用RR或CFS以提高响应速度。
- 批处理系统：可能更适合使用SJF或FCFS以提高吞吐量。
- 实时系统：必须使用实时调度策略以确保任务的及时完成。
总之，Linux进程调度算法是一个复杂且不断发展的领域，旨在平衡各种性能指标，如响应时间、吞吐量和资源利用率。