文中的不少圖片來源我考研時看的網課，B 站上應該還能找到，王道考研出品的操做系統系列，各位能夠去看看，適用於考試，不太適用於春招秋招，由於知識點講的太細，邊邊角角都會講到，各位能夠挑幾個章節去看。全文脈絡思惟導圖以下：git
1. 調度的概念
當 CPU 有一堆任務要處理時，因爲其資源有限，這些事情就無法同時處理。這就須要肯定某種規則來決定處理這些任務的順序，這就是 「調度」 研究的問題。除了接下來將要說的進程調度，還有做業調度、內存調度等。web
回顧一下進程的三態模型：面試
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「運行態」（running）：進程佔有 CPU 正在運行。 -
「就緒態」（ready）：進程具有運行條件，等待系統分配 CPU 以便運行。 -
「阻塞態」 / 等待態（wait）：進程不具有運行條件，正在等待某個事件的完成。
所謂進程調度，就是「從進程的就緒隊列（阻塞）中按照必定的算法選擇一個進程並將 CPU 分配給它運行」，以實現進程的併發執行。這是操做系統中最基本（最低級）的一種調度，在通常的操做系統中都必須配置進程調度。進程調度的頻率很高，通常幾十毫秒一次。算法
2. 非搶佔式進程調度算法
所謂非搶佔式的意思就是，當進程正在運行時，它就會一直運行，直到該進程完成或發生某個事件發生而被阻塞時，纔會把 CPU 讓給其餘進程。後端
對應的，搶佔式的意思就是，當進程正在運行的時，能夠被打斷，把 CPU 讓給其餘進程。微信
① 先到先服務 FCFS
先來先服務調度算法（First Come First Serve，FCFS）：按照進程到達的前後順序進行調度，「先到的進程就先被調度」，也就是說，等待時間越久的越優先獲得服務。併發
優勢：公平、算法實現簡單編輯器
缺點：對短進程不利。排在長進程後面的短進程須要等待很長時間，短進程的響應時間太長了，用戶交互體驗會變差。學習
② 最短做業優先 SJF
最短做業/進程優先調度算法（Shortest Job First，SJF）：「每次調度時選擇當前已到達的、且運行時間最短的進程」。flex
最短做業優先算法和先到先服務剛好相反，先到先服務對短進程不利，而最短做業優先算法對長程不利。由於若是一直有短進程到來，那麼長進程永遠得不到調度，長進程有可能會餓死，處於一直等待短做業執行完畢的狀態。
③ 高響應比優先 HRRN
高響應比優先算法（Highest Response Ratio Next，HRRN）：只有當前運行的進程主動放棄 CPU 時（正常/異常完成，或主動阻塞），才須要進行調度，「調度時計算全部就緒進程的響應比，爲響應比最高的進程分配 CPU」。響應比 = (進程的等待時間 + 進程須要的運行時間) / 進程須要的運行時間
3. 搶佔式進程調度算法
搶佔就是指當進程正在運行的時，能夠被打斷，把 CPU 讓給其餘進程。搶佔的原則通常有三種，分別是時間片原則、優先權原則、短做業優先原則。
① 最短剩餘時間優先 SRTN
最短剩餘時間優先（Shortest Remaining Time Next，SRTN）算法是「最短做業優先的搶佔式版本」。
「當一個新的進程到達時，把它所須要的整個運行時間與當前進程的剩餘運行時間做比較。若是新的進程須要的時間更少，則掛起當前進程，運行新的進程，不然新的進程等待。」
② 輪轉調度算法 RR
輪轉調度算法（Round Robin，RR）也稱時間片調度算法：調度程序每次把 CPU 分配給就緒隊列首進程使用規定的時間間隔，稱爲時間片，一般爲 10ms ~ 200ms，「就緒隊列中的每一個進程輪流地運行一個時間片，當時間片耗盡時就強迫當前運行進程讓出 CPU 資源，轉而排到就緒隊列尾部，等待下一輪調度」。因此，一個進程通常都須要屢次輪轉才能完成。
輪轉調度算法對每一個進程都一視同仁，就比如你們都排好隊，一個一個來，每一個人都運行一下子再接着從新排隊等待運行。
須要注意的是：時間片的長度是一個很關鍵的因素：
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若是時間片設置得過短，就會致使頻繁的進程上下文切換，下降了 CPU 效率； -
若是時間片設置得太長，那麼隨着就緒隊列中進程數目的增長，輪轉一次消耗的總時間加長，即每隔進程的相應速度放慢。甚至時間片大到讓進程足以完成其全部任務，RR 調度算法便退化成 FCFS 算法。
4. 最高優先級調度算法 HPF
RR 調度算法對全部的進程都是相同的策略，若是用戶進程太多，可能會致使內核的服務進程響應跟不上。而在操做系統中，內核進程是比用戶進程重要的多的，畢竟它關乎整個系統的穩定性。
最高優先級調度算法（Highest Priority First，HPF）就是「從就緒隊列中選擇最高優先級的進程進行運行」。進程的優先級是怎麼規定的呢？分爲靜態優先級或動態優先級：
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「靜態優先級」：建立進程時候，就預先規定優先級，而且整個運行過程當中該進程的優先級都不會發生變化。通常來講，內核進程的優先級都是高於用戶進程的。 -
「動態優先級」：根據進程的動態變化調整優先級。好比隨着進程的運行時間增長，適當的下降其優先級；隨着就緒隊列中進程的等待時間增長，適當的升高其優先級。
另外，須要注意的是，最高優先級算法並不是是固定的搶佔式策略或非搶佔式，「系統可預先規定使用哪一種策略」：
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非搶佔式：當就緒隊列中出現優先級高的進程，則運行完當前進程後，再選擇該優先級高的進程。 -
搶佔式：當就緒隊列中出現優先級高的進程，則當即強制剝奪當前運行進程的 CPU 資源，分配給優先級更高的進程運行。
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