Linux系统中的进程调度算法介绍

风华绝代 2023-08-31 ⋅ 18 阅读

在Linux系统中,进程调度算法是操作系统内核用来决定哪个进程应该被允许使用CPU资源的一种机制。进程调度算法的目标是提高系统的性能和响应速度,同时保证资源的合理分配。本文将介绍Linux系统中常用的进程调度算法。

1. 先来先服务(FCFS)

先来先服务是最简单的进程调度算法之一。按照进程请求CPU的先后顺序,将CPU分配给下一个等待的进程,直到该进程执行完毕或放弃CPU。这种算法存在一个明显的问题,即如果一个进程执行时间过长,将导致其他进程等待的时间过长,影响系统的响应性能。

2. 最短作业优先(SJF)

最短作业优先调度算法是根据进程预计的执行时间来选择下一个要运行的进程。该算法将CPU分配给已经就绪并且估计执行时间最短的进程。这种算法能够最大程度地减少平均等待时间,但也可能导致长作业饥饿的问题,即执行时间较长的进程在短作业连续到来时一直无法得到执行。

3. 轮转调度(Round Robin)

轮转调度算法是一种常见的时间片调度算法。每个进程被分配一个固定大小的时间片,当时间片用完后,进程会被暂停,等待下一轮调度。轮转调度算法保证了每个进程都有机会使用CPU,避免了长作业饥饿的问题。然而,如果时间片设置得太小,会导致进程切换过于频繁,降低系统的效率。如果时间片设置得太大,又可能导致响应时间较长。

4. 多级反馈队列调度(MFQS)

多级反馈队列调度是一种集合了前面几种调度算法特点的综合算法。它将进程划分为多个队列,每个队列有不同的优先级。一个进程在开始执行时,会被放入第一个队列,如果其时间片用完还没有完成,会被放到下一个优先级更低的队列中。这样做的好处是长作业有机会在较低的优先级队列中得到执行,同时也保证了短作业的快速执行。

5. 公平分享调度算法(CFS)

公平分享调度算法是Linux内核中默认的调度算法。它试图为每个进程提供公平的CPU时间分享。CFS将时间划分为若干小时间片,根据进程的优先级以及已使用的CPU时间进行调度。这种调度算法能够保证所有进程在长期运行时都能够获得公平的CPU资源分配。

总结

本文介绍了Linux系统中常见的进程调度算法,包括先来先服务、最短作业优先、轮转调度、多级反馈队列调度和公平分享调度。不同的算法适用于不同的场景和需求,选择适合的进程调度算法能够提高系统的性能和响应速度。


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