操作系统 | CPU 调度 | 问题 1

简介

操作系统中的 CPU 调度是指通过一系列的算法和策略来决定下一时刻应该执行哪个进程的过程。在多道程序环境下，CPU 的时间是需要被合理分配的，以达到最优的性能。CPU 调度是操作系统内核的重要功能之一。

CPU 调度算法

CPU 调度算法有很多，常见的有以下几种：

先来先服务 (FCFS)

先来先服务是最简单的 CPU 调度算法，就是按照进程到达的先后顺序来分配 CPU 时间片。这种算法不论进程的长度长短，都会一直执行直到执行完毕，因此很容易出现长作业的情况。FCFS 适用于没有时间限制的场合。

最短作业优先 (SJF)

最短作业优先算法是按照估算的作业运行时间来安排执行顺序。该算法的缺点是它需要知道程序执行的时间，而这个时间是难以预测的。它的优点是平均等待时间比较短，适用于批处理系统。

优先级调度

优先级调度算法将进程按照优先级排序，优先级高的进程先执行。但是优先级容易导致低优先级进程饥饿现象，因此可以采用抢占式调度。对于抢占式调度，当一个更高优先级的进程出现时，操作系统会立即停止当前进程的执行，并调度更高优先级的进程执行。优先级调度适用于交互式系统。

时间片轮转调度

时间片轮转调度算法是每个进程都分配一个时间片，如果该进程在该时间片内没有完成，则重新排队等待下一次调度。时间片的大小决定了进程的调度粒度，过大会影响 CPU 利用率，过小会影响系统的响应能力。时间片轮转调度适用于交互式系统。

多级反馈队列调度

多级反馈队列调度算法是将进程分为多个队列，每个队列的优先级不同，每个队列的时间片也不同。当一个进程在某个队列里执行完毕之后，如果它仍然需要花费一定的时间才能完成，那么它将会被移动到低优先级的队列中。这样就能使长作业在长时间内获得更好的 CPU 利用率，短作业则能有更好的响应时间。

总结

以上是几种常见的 CPU 调度算法，每种算法都有自己的优劣点，具体选择哪种算法取决于系统的实际需求。